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Alles 3D-Druck oder was? - inspire AG

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technica
1/2.2014
●
WERKZEUGMASCHINEN UND WERKZEUGE
29
Generative Verfahren - warum man die Verfahren unterscheiden soll
Alles 3D-Druck oder was?
SYSTEMLÖSUNGEN
FLUIDTECHNIK
MECHATRONIK
Generativ gefertigte Autos, Flugzeuge, Häuser, Pizzas und Nieren: Die Erwartungen an den 3D-Druck sind hoch – und vollkommen überzogen. Nach der HypeKurve von Gartner wird in Kürze der Fall ins Tal der Enttäuschungen stattfinden.
Zumindest für den 3D-Druck. Aber glücklicherweise ist nicht alles 3D-Druck, was
3D-Druck genannt wird. Eine Spurensuche an der Swiss Plastics in Luzern.
EUGEN ALBISSER
M
anfred Schmid stand am Rednerpult
und hatte ein Anliegen. Der diplomierte
Chemiker, Wirtschaftsingenieur, Forschungs- und Entwicklungsleiter SLS bei Inspire,
dem hochschulnahen Kompetenzzentrum für die
Schweizer Maschinenindustrie, wollte endlich für
Klarheit sorgen. Er wollte den 350 Zuhörern am
3D-Printing-Forum an der Messe Swiss Plastics in
Luzern erklären, was 3D-Druck ist und was nicht.
Und wahrscheinlich waren einige der Besucher genau deswegen zu diesem Vortrag gekommen, der
Saal war ausgebucht. «Vor ein paar Jahren hielt
ich einen solchen Vortrag noch vor 20 Leuten, die
mich gähnend anschauten», sagt Manfred Schmid
auf der Rednerbühne.
Inzwischen haben Medien wie zum Beispiel das
manager-magazine.de waghalsige und irritierende
Szenarien vermeldet. «Häuslebauer dank 3DDrucker bis 2015», «das Ende der grossen Autofabriken bis 2035», meldete das Onlinemagazin, dazu kamen selbst in seriösen Zeitungen Artikel von
gedruckten Spaghetti, Schokoladen, Autos, Flugzeugen, Herzen, Nieren, Lungen, Türgriffen, Pizzas; Schlagworte wie SLS und SLM werden gebraucht, Rapid Prototyping, additiv, generativ,
FDM, Stereolithografie, ja und dann auch 3D-Printing – es ist nicht leicht, da eine Übersicht zu behalten und gleichzeitig auch die Erwartungen tief
zu halten.
Verfahren für funktionstüchtige Bauteile. «Das da
in der linken unteren Ecke», sagt Schmid oben am
Rednerpult im grossen Saal an der Luzerner Messe
und deutet auf die gross projizierte Folie, «nennt
sich 3D-Printing, und das ist nur eines von über einem Dutzend Verfahren, welches Sie auf diesem
VDI-Blatt mit der Nummer 3404 sehen. Alle Verfahren haben natürlich ihre Berechtigung auf dem
Markt», sagt Manfred Schmid und hält einen kurzen Moment inne, als ob er sich vergewissern will,
dass alle zuhören. Denn der nächste Satz soll den
Zuhörern den Durchblick verschaffen im Wirrwarr
des 3D-Druck-Universums. «Aber wenn Sie funktionstüchtige Bauteile für die industrielle Anwendung produzieren wollen, dann stehen ihnen die
Verfahren in der oberen rechten Ecke zur Verfügung: das Selektive Lasersintern (SLS) und das Selektive Laserschmelzen (SLM).»
Schmids restriktive Einschränkung mag nicht jeder-
mann teilen – schon gar nicht alle Hersteller von
3D-Druckern, aber Schmid betont nochmals:
«SLS/SLM, das sind für uns die Verfahren für das
sogenannte Additive Manufacturing (AM) und AM
ist nicht 3D-Druck.»
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Das Tal der Enttäuschung wartet. Warum ihm diese
Unterscheidung so wichtig ist, mag sich das Publikum zu diesem Zeitpunkt gefragt haben. Ja, warum eigentlich, Dr. rer. nat. Manfred Schmid? «Unter anderem, weil die Gartner-Hype-Kurve genau
aufzeigt», fährt er seine Rede fort, «was derzeit
und in Zukunft mit dem 3D-Printing einerseits und
mit Druckern für das Additive Manufacturing anderseits geschieht.» Dieser von der Firma Gartner
entwickelte Hype-Zyklus stellt auf einem Diagramm dar, welche Phasen der öffentlichen Aufmerksamkeit eine neue Technologie bei deren Einführung durchläuft. Das sogenannte Consumer
3D-Printing steht zuoberst auf der Kurve. Das bedeutet: Die darin gefassten Verfahren sind mit völlig überzogenen Erwartungen gefüllt und stehen
nun kurz davor, ins «Tal der Enttäuschungen» zu
stürzen, während das Additive Manufacturing
(oder Enterprise 3D-Printing) dieses bereits durchschritten hat und sich nun auf dem leicht ansteigenden, aber gefahrlosen «Pfad der Erleuchtung»
hin zum «Plateau der Produktivität» befindet. «Das
ist, so nebenbei, auch der Moment, in dem man
investieren sollte», sagt Manfred Schmid.
Für die Vitrine und den Prototypenbau. Einen Mitstreiter für eine akkuratere Unterscheidung hätte
Schmid auch in der Person von Peter Spitzwieser,
der zum Zeitpunkt des Vortrags allerdings bereits
wieder in der Nähe von München sass, wo seine
Firma EOS sich befindet, für die er als Gebietsverkaufsleiter arbeitet. Am Vortag noch stand er am
Stand der Firma Springmann aus Neuenburg, welche die EOS-Vertretung in der Schweiz hat, dem
Hersteller von SLS- und SLM-Anlagen notabene,
und auch Spitzwieser machte sich Sorgen um den
Hype, den nicht nur die Medien, aber auch einige
Hersteller von 3D-Druckern, unaufhörlich pushen.
«Man unterscheidet tatsächlich nicht gross zwischen den Verfahren, was die Erwartungshaltung
in die Höhe treibt. Ich würde einmal generell sagen, alle Verfahren mittels Laser sind für die industrielle Fertigung gemacht, die anderen sind
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WERKZEUGMASCHINEN UND WERKZEUGE
● Generative Fetigung
1/2.2014 technica
Die Firma Ecoparts druckt bereits für Kunden Kleinserien bis zu 500 Stück. «Die Nachfrage hat enorm zugenommen», sagt Inhaber Daniel Kündig.
Im Bild: Auf EOS-Anlagen hergestellte Bauteile auf dem Stand der Ecoparts an der Swiss Plastics.
(Bild: Eugen Albisser)
dazu da, um Prototypen herzustellen oder für die
Ausstellungsvitrine oder für Crashtests.»
Unterschiedliche Entwicklungsrichtungen. Was sich
in nächster Zeit abzeichne, so Spitzwieser, sei eine
äusserst unterschiedliche Entwicklungsrichtung:
Während die Hersteller der sogenannten Consumer-3D-Printer versuchen, mit den Druckerpreisen
immer tiefer zu gehen, machen sich die Hersteller
für das Enterprise 3D-Printing daran, einerseits aus
Universalmaschinen Spezialmaschinen herzustellen, und anderseits versuchen sie, die Prozessüberwachung stabiler zu entwickeln, sodass die Serienfertigung weiter voranschreiten könne.
Dass zumindest die Kleinserienfertigung mittels
AM bereits auf gutem Wege ist, zeigt sich bei der
Firma Ecoparts. Daniel Kündig ist dort Geschäftsmitinhaber und seit ziemlich genau einem Jahr,
sagt er, habe die Nachfrage nach Serienfertigung
erheblich zugenommen. «Es geht bei uns Richtung
500 Stück.» Der Dienstleister aus dem zürcherischen Rüti ist so etwas wie ein heimischer Indika-
Tag der offenen Tür bei Ecoparts
Die Firma Ecoparts in Rüti ZH veranstaltet am
Donnerstag, 13. 03. 2014, ab 13.30 Uhr bis ca.
19.00 Uhr einen Tag der offenen Tür. Ecoparts ist
ein Pionier in Sachen SLM-Anwendungen und
bietet Dienstleistung im Bereich Werkzeug- und
Maschinenbau an. Interessierte können sich
anmelden unter info@ecoparts.ch.
tor des 3D-Druck-Geschäfts und dieser Indikator
zeigt steil nach oben und bekräftigt die Aussage
der Gartner-Hype-Kurve. «Das Geschäft hat dermassen angezogen», sagt Kündig, «dass ich gerade daran bin, eine dritte Maschine zu bestellen, eine EOSINT M 280 – und zurzeit auch einen neuen
Mitarbeiter suche.»
Das Denken in 3D verändert alles. Und damit ist ein
weiteres Thema platziert, das mitunter etwas untergeht, nämlich die Mitarbeiter. Denn sie, insbesondere die Konstrukteure, müssten lernen, umzudenken. «Das Denken in 3D», sagt EOS-Mitarbeiter Peter Spitzwieser, «unterscheidet sich wesentlich von dem heute noch vorherrschenden Denken
in traditionellen Fertigungstechnologien.» Wie ein
solches Denken aber aussieht? «Nehmen Sie ein
weisses Blatt und zeichnen Sie ein Bauteil, so wie
sie es sich wünschen, ohne Restriktionen, und
schon haben Sie einen ersten Schritt Richtung 3DDenken gemacht.»
Um diesem Denken auf die Sprünge zu helfen, veranstalten Anbieter wie EOS auch Seminare. Auch
andere Firmen versuchen, die Denklücke so schnell
wie möglich zu schliessen, damit generative Verfahren neuartige Bauteile hervorbringen können.
«Wir sind gerade daran, Konstruktionsrichtlinien
für die 3D-gerechte Konstruktion herauszugeben»,
heisst es zum Beispiel bei 1zu1 Prototypen GmbH
& Co KG in Dornbirn, einem der führenden Unternehmen für Prototypen- und Modellbau in Europa.
«In etwa zwei Monaten werden wir sie über den
Newsletter verteilen und auf unserer Webseite zur
Verfügung stellen.»
Die positiven Seiten der Popularität. Dass es immer
etwas länger dauert, bis eine neue Technologie
vollends begriffen und in all ihren Möglichkeiten
genutzt werden kann, sei nichts Besonderes, beschwichtigt ebenfalls am Forum in Luzern Pierre
Rossel von Innovation Mining. Professor Rossel:
«Es dauerte zum Beispiel mehrere Jahrhunderte,
bis der Übergang vom Bronze- zum Eisenzeitalter
geschafft war und die Menschen Eisen nicht mehr
mit den gleichen Methoden bearbeiteten wie die
Bronze.» So lange dürfte der Übergang ins 3DZeitalter nicht dauern. Und verkürzen könnte der
Übergang ausgerechnet auch der Hype. Peter
Spitzwieser: «Je mehr Leute über 3D-Druck reden,
sich damit beschäftigen und in Low-Cost-Drucker
investieren, um zum Beispiel Gadgets auszudrucken, umso grösser ist auch die Chance, dass der
Nachwuchs dreidimensional zu denken beginnt.» ●
INFOS:
Ecoparts, www.ecoparts.ch
EOS, www.eos.info
Innovation Mining, www.innomining.ch
Inspire, www.inspire.ethz.ch
Springmann AG, www.springmann.com
Swiss Plastics, www.swissplastics-expo.ch
1zu1prototypen, www.1zu1prototypen.com
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