Prototypen und Serie

Meinolf Droege,

3D-Druck im Sondermaschinenbau

Der 3D-Druck wird den Sondermaschinenbau massiv verändern. Es gilt, die Technologien, vor allem aber das Know-how, in die gesamte Prozesskette im Unternehmen – vom Vertrieb über die Konstruktion bis zur Fertigung – zu integrieren.

3D-Bauteile machen flexibler, beispielsweise in diesem Roboter-Greifwerkzeug einer Abfüllanlage für Kosmetika. Müssen neue Verschlussarten verarbeitet werden, lässt sich im 3D-Drucker ein passendes Greif-Element drucken. © Optima

Bei Optima in Schwäbisch Hall gehören nun 3D-Drucker zum Maschinenpark. Für die Zukunftstechnologie hat das Unternehmen ein 3D-Druckzentrum – das Additive Innovation Center – gegründet und einen Fahrplan für dessen Nutzung vorgestellt. Das Unternehmen Optima habe rund eine halbe Million Euro dafür am Standort Schwäbisch Hall investiert. Das Additive Innovation Center ist seit Juli 2019 in Betrieb und hat nach Testphase und Mitarbeiterschulungen Ende 2019 den Produktionsbetrieb aufgenommen. Es umfasst ein 3D-Drucklabor und einen Schulungs- und Konstruktionsbereich. Dort werden seit Dezember 2019 Mitarbeiter aus Schlüsselpositionen für eine 3D-gerechte Konstruktion geschult.

Die Nachfrage der Konsumenten nach bestimmten Produkten ändere sich immer schneller. Social Media und E-Commerce beschleunigen diese Entwicklung. Dies betreffe alle Marktsegmente, für die Optima Maschinen entwickelt: Pharmazeutika, Papierhygiene, Konsumgüter und Medizinprodukte. Um diesem Trend zu begegnen, werden neue, agile und flexible Prozesse und Technologien benötigt. Maschinen-, Format- und Ersatzteile lassen sich so deutlich schneller produzieren. Außerdem lasse sich über den gesamten Herstellungsprozess ein besseres Preis/Leistungs-Verhältnis realisieren, besonders bei komplexen Bauteilen. Nun sind Konstruktionslösungen möglich, die bisher nicht realisiert werden konnten. Bestehende Teile können nach Vorbildern in der Natur leichter, stabiler und materialsparender konstruiert werden als bisher – beispielsweise durch Wabenstrukturen. Auch das Thema Nachhaltigkeit gewinnt an Bedeutung – schließlich entstehen bei der Herstellung keine Späne oder Abfall.

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Für das schnelle Herstellen von Prototypen nutzt Optima das Fused-Deposition-Modeling (FDM)-Verfahren, das bereits seit vielen Jahren erfolgreich in der Automotive-Branche eingesetzt wird, und das Selektives Lasersintern (SLS)-Verfahren. Das SLS ermöglicht eine große Vielfalt von Materialien, Farben und Nachbehandlungen. Ein Partnerunternehmen bringt erweiterte SLS-Verfahren mit einer großen Vielfalt von Nachbearbeitungsmöglichkeiten mit ins Team. Dazu gehören zum Beispiel das Färben und Glätten der Bauteile. Außerdem wurde in die Multi-Jet-Fusion-Technologie investiert, mit der Teile schneller hergestellt werden können als mit dem SLS-Verfahren. Der Durchbruch der SLS- und Multi-Jet-Fusion-Drucktechnologien hat Unternehmen den Weg für eine industrielle Anwendung des 3D-Drucks geebnet – weit über die Anfertigung von Prototypen hinaus.

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