Foto: Eos GmbH

Kunststoff

Laser-Pro-Fusion von Eos für werkzeuglosen Spritzguss

Hochproduktive Eos Technologie macht industriellen 3D-Druck für die Kunststoff-Serienfertigung attraktiv.

Auf der K-Messe in Düsseldorf präsentiert Eos seine Laser-Pro-Fusion-Technologie für die kunststoffbasierte additive Fertigung. Diese ist auf maximale Produktivität mit hoher Qualitätsorientierung und damit auf die Anforderungen der Serienfertigung ausgerichtet. Die Technologie ermöglicht einen werkzeuglosen Spritzguss und kann bei vielen Anwendungen sogar als Spritzgussersatz dienen. Damit wird der industrielle 3D-Druck für komplett neue Anwendungen attraktiv.

Attraktiven Stückkosten

Tim Rüttermann, Senior Vice President Polymer Systems & Materials bei Eos dazu: „Der klassische Spritzguss hat nach wie vor die Herausforderung, dass die Anfertigung eines Werkzeugs einen erheblichen Teil der Kosten ausmacht und erst ab einer Stückzahl von einigen Tausend wirtschaftlich ist. Mit Laser-Pro-Fusion macht man sich davon unabhängig, denn sowohl einfache als auch komplexe Bauteile werden werkzeuglos hergestellt. Und dank digitaler Bauteildaten wird individualisierte Massenfertigung wirklich Realität. “ Und er fährt fort: „Diese 3D-Druck-Technologie ist so produktiv, dass sie bei Stückzahlen von weit über 100.000 pro System und Jahr attraktive Stückkosten erzielt. Abhängig von der Anwendung können Unternehmen ihr Angebotsportfolio sogar erweitern, wenn sie die Vorteile der additiven Fertigung zielgerichtet einsetzen.“ Aufgrund von Zeitersparnis bei der Produktentwicklung und einer werkzeuglosen Produktion können mit Laser-Pro-Fusion laut Eos Kosteneinsparungen von bis zu 20 % erzielt werden.

Funktionsintegration

Die werkzeuglose, additive Fertigung ermöglicht es, viele technische Funktionen mit möglichst wenigen Bauteilen zu realisieren. Der Vorteil liegt auf der Hand: alle benötigten Bauteile werden in einem Schritt hergestellt, inklusive funktionaler Komponenten. Ein Großteil der sonst nötigen Montageschritte fällt damit weg – dies spart Geld und Zeit. Gleichzeitig minimiert dies die Komplexität in der Lieferkette und in der Produktion. Dadurch wird auch der Output erhöht. Schaut man sich etwa die Prozessketten in der bereits kostenoptimierten Automobilindustrie an, so kann der Einsatz der additiven Fertigung Effizienzsteigerungen von bis zu 50 % ermöglichen.

Nachhaltiges Ersatzteilmanagement

Immer mehr Firmen müssen eine steigende Anzahl von Ersatzteilen über viele Jahre vorhalten – dies bindet Betriebskapital, führt zu hohen Lagerhaltungskosten und macht abhängig von einer Vielzahl an Zulieferern. Zum Aufbau eines zukunftsfähigen Ersatzteilmanagements eignet sich die additive Fertigung perfekt: die digitale Fertigung ermöglicht die On-Demand-Herstellung von Ersatzteilen. Dies verschlankt die Zuliefererkette, Logistik- und Lagerhaltungskosten sinken, Überproduktion wird vermieden, Fertigungs- und Lieferzeiten verkürzt. Jährliche Ersparnisse liegen oftmals im zweistelligen Millionenbereich. Gleichzeitig können Bauteile sogar weiter digital optimiert werden und ein digitales Lager Schritt für Schritt aufgebaut werden. 

Individualisierte Massenfertigung

Der steigende Bedarf der Kunden nach Produktindividualisierung rückt die individualisierte Massenfertigung in den Mittelpunkt des Interesses, die sich mit der additiven Fertigung perfekt umsetzen lässt. Produktanpassungen können schnell – da digital – umgesetzt werden. Bereits heute gibt es etwa schon zahlreiche Firmen, die per 3D-Scan Daten des menschlichen Körpers erzeugen, diese für den 3D-Druck optimieren und mit der Eos-Technologie dann z.B. personalisierte Fahrradhelme, Brillen oder Schuheinlagen herstellen. Durch die Digitalisierung der Produktentstehung und Fertigung entstehen ganz neue Geschäftsmodelle, gleichzeitig können neue Marktsegmente erschlossen werden.

Signifikant verkürzte Belichtungszeit

Eos setzt auf Laser als präferierte Energiequelle für das Pulverbettverfahren. Bei der Laser-Pro-Fusion-Technologie kommen knapp eine Million Diodenlaser zum Einsatz, bei Bedarf mit einer maximalen Gesamtleistung von über 5 kW. Pro Bauteilschicht werden auf den Pixel genau nur die Laser an den Stellen zum Schmelzen des Pulvers aktiviert, an denen es die CAD-Daten des Bauteils vorgeben. So kann nicht nur detailgenau gearbeitet werden, sondern die Bauteileigenschaften können zudem lokal beeinflusst werden. Die Dauer der Belichtungszeit wird mit der neuen Technologie signifikant verkürzt und ist unabhängig von der Anzahl der Bauteile und ihrer Geometrie.

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