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Artikel und Hintergründe zum Thema

Rapidtech 2016

Additive Manufacturing –Technologien, Anwendungen, Businessmodelle

Additive Manufacturing wird zunehmend zum Fertigungsverfahren für Serienbauteile. Dies stellt Anwender vor neue Herausforderungen. Sie reichen von der Auswahl der richtigen Technologie und Vermarktungsstrategie über das Ausschöpfen der Designfreiheit bis hin zur Sicherung der Qualität und Reproduzierbarkeit von Prozessen und Bauteilen. Wissen, um diese Hürden zu überwinden, bietet die Anwendertagung der 13. Rapidtech. Die internationale Fachmesse und Konferenz für Additive Manufacturing findet vom 14. bis 16. Juni 2016 in Erfurt statt.

Rapidtech 2016

Der Einsatz mehrerer Laserquellen, höhere Laserleistungen, schnellere Aufbauraten und größere Bauräume sowie eine zunehmende Materialvielfalt tragen dazu bei, dass immer mehr Serienbauteile im Additive Manufacturing (AM) gefertigt werden. „Auch wenn sich die Technologien und der AM-Markt rasend schnell entwickeln und Erfahrungen aus dem letzten Jahr heute schon wieder überholt sind; es ist eine Illusion zu glauben, alles sei 3D-druckbar. In manchen Bereichen sind wir noch weit von dem entfernt, was publiziert wird, in anderen dagegen schon viel weiter. Um hier den Überblick zu behalten, sind aktuelle Informationen und ein intensiver Erfahrungsaustausch essentiell. Nicht nur über neue Technologien, Software und Materialien, sondern auch über die Herausforderungen, die mit der Industrialisierung additiver Fertigungsverfahren einhergehen“, erklärt Antonius Köster, Geschäftsführer des gleichnamigen Unternehmens.

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Industrieller 3D-Druck und Businessmodelle

Individualisierung, Produktion nach Bedarf und kundenindividuelle Massenfertigung sind Schlagworte, die häufig im Zusammenhang mit AM fallen. Doch unabhängig von der inzwischen verfügbaren Vielzahl an Verfahren und Materialien erfordert deren praktische Umsetzung entsprechend aufbereitete Daten. 3D-CAD spielt dabei eine wichtige Rolle. Allerdings hat nicht jeder Anwender Zugang zu diesen Systemen, das erforderliche Spezialwissen oder kann für jede Anwendung einen kompletten Konstruktionsprozess abbilden. In der ersten Session sollen Software-Neuheiten wie ein interaktiver 3D-Konfigurator und eine innovative Entwicklungsplattform vorgestellt werden, die zu deutlich einfacheren und schnelleren Konstruktionsprozessen beitragen. Darüber hinaus erwartet die Teilnehmer laut Veranstalter eine Lösung, bei der auf Basis des 3D-CAD-Modells eine Designanalyse erstellt wird. Die Machbarkeitsanalyse unterstützt dabei, Probleme bei der Prototypenherstellung zu vermeiden, da Änderungen beliebig oft vorgenommen werden können. Gleichzeitig kann für die optimale Herstellung des Bauteils Additive Manufacturing mit konventionellen Fertigungsverfahren kombiniert werden.

Neue Bauteileigenschaften mit Mehrwert entwerfen

Antworten auf diese Frage bietet, so der Organisator, die zweite Session der Anwendertagung. Demnach werden an Fallbeispielen die Aspekte der bionischen Gestaltung mit Topologieoptimierung sowie die Umsetzung komplexer und organischer Formen mit neuen Konstruktionsmöglichkeiten außerhalb konventioneller CAD-Systeme aufgezeigt. Die Einbeziehung neuer Konstruktionsrichtlinien und Fertigungsrandbedingungen werde ebenfalls beleuchtet. Die Ergebnisse einer Untersuchung funktionsintegrierter, additiv hergestellter metallischer Dämpfungsstrukturen und deren Anpassung an zu beeinflussende Vibrationen stehe ebenfalls auf dem Programm. Angekündigt ist auch eine Arbeit, die sich mit der werkstoffmechanischen Charakterisierung von in der Fused-Filament-Fabrication-Technologie hergestellten Strukturen durch die Kombination von Röntgen-Computertomographie, Bildkorrelation und In-situ-Druckprüfung beschäftigt. Die laserbasierte additive Fertigung zur Generierung gradierter Materialübergänge, ist ein weiteres Thema, über das dieser Themenblock informiert.

Lernen von den Besten

In der dritten Session berichten drei langjährige Anwender und Dienstleister aus der additiven Fertigung über ihre Erfahrungen und eröffnen Einblicke in ihren Alltag. Es geht unter anderem um neue Anlagenkonzepte, die automatisierte Prozesse ermöglichen und den Markt stark verändern werden, sowie die Frage, welche Position additive Lohnfertiger dabei einnehmen. Üblicherweise werden 3D-Teile Schicht für Schicht aufgebaut, wobei die Schichten parallel zur Bearbeitungslinie liegen. Dies führt bei Kunststoffen zu anisotropen Teilen, die in Aufbaurichtung andere Eigenschaften aufweisen als parallel dazu. Um die Teile belastungsoptimiert zu fertigen, wird eine Lösung zur 5-Achs-basierten Herstellung von FDM-Teilen vorgestellt. „Maschine kaufen und drucken“ – so einfach ist es nicht. Dies macht ein Vortrag über die Serienfertigung von Lasersinterteilen aus Kunststoffen deutlich. Er thematisiert, welche Anforderungen für eine industrielle Herstellung noch erfüllt werden müssen.

Reproduzierbarkeit und Qualitätssicherung

Auch wenn sich Additive Manufacturing in ständig neuen Anwendungsfeldern in unterschiedlichen Branchen etabliert, dem breiten industriellen Einsatz stehen noch einige Hindernisse im Weg. Dabei geht es um Maßnahmen, welche die Stabilität, Reproduzierbarkeit und Durchgängigkeit der Prozesse und damit eine gleichbleibende Qualität der Bauteile und ihrer Eigenschaften sicherstellen. Mit diesen Themen beschäftigt sich die vierte Session, unter anderem in einem Beitrag, der über die Arbeit des VDI-Fachausschusses 105 – Additive Manufacturing – informiert. Beleuchtet werden auch die Qualifizierung von Fertigungsanlagen und die Prozessvalidierung im regulierten Umfeld der Medizintechnik sowie der Luft- und Raumfahrt.

Das vollständige Kongressprogramm ist unter www.rapidtech.de abrufbar. Alle Vorträge werden simultan (Deutsch – Englisch) übersetzt.

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