PROTIQ - Strategischer Partner

Additive Fertigung: Verfahrensvorsprung dank strategischer Partnerschaft

Produkte möglichst schnell, effizient, anwendungsgerecht und zuverlässig zu entwickeln, gehört zu den wichtigsten Ansprüchen eines jeden Fertigungsbetriebes. Unternehmen genau dazu zu befähigen, ist wiederum die oberste Maxime der POWER TO PRODUCE-Leitlinien von SARTORIUS Werkzeuge. Dem selbst formulierten Anspruch folgend, der Fertigungsexperte am Markt zu sein, ist SARTORIUS eine strategische Partnerschaft mit PROTIQ eingegangen, um die Möglichkeiten der additiven Fertigung in das Bewusstsein seiner Kunden zu rücken. Neben den zerspanenden Fertigungsverfahren wie Drehen, Bohren oder Fräsen und den Fertigungsverfahren Gießen oder Schmieden bildet die additive Fertigung die dritte Säule der gesamten Fertigungstechnologie. Obwohl die Produktion von Metallbauteilen mittels pulververbindender Laserschmelze ihren Ursprung bereits in den Achtzigerjahren fand, ist das Verfahren oftmals auch heute noch unbekannt oder wird als Innovation der Neuzeit verstanden.

Dr. Ralf Gärtner (PROTIQ) & Herr Pavlinusic (SARTORIUS Werkzeuge)

Die Möglichkeiten der additiven Fertigung werden oft nicht erkannt oder verkannt

Jeder Konstrukteur und Entwickler im Maschinenbau kennt die Problematik: Um fertigungsgerecht zu entwickeln, müssen die einfachsten und besten Lösungen über Bord geworfen werden. Sie sind schlicht mit konventioneller Fertigung nicht herstellbar. Mit dem Entstehen der additiven Fertigung hat sich das grundlegend geändert. Dabei handelt es sich um einen automatisierten Prozess, mit dem maßstäblich dreidimensionale physische Objekte aus einen 3D-CAD-Datensatz erzeugt werden. Das Bauteil wird schichtweise aufgebaut, wozu keine bauteilabhängigen Werkzeuge nötig sind. Durch das Schichtbauprinzip lassen sich geometrisch komplexe Strukturen realisieren, die gleichzeitig extrem leicht und stabil sein können. Eingesetzte Materialien sind diverse Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe, die als Pulver verfügbar sind.

Eine dünne Pulverschicht wird auf die Bauplattform aufgetragen und von einem starken Laserstrahl aufgeschmolzen, exakt, wie es die Konstruktionsdaten diktieren. Nachdem sich die Bauplattform abgesenkt hat, wird erneut Pulver aufgetragen und verschmolzen, so dass sich die Schichten bei Wiedererstarren verbinden. Auf diese Weise wächst das Modell, bis es fertiggestellt ist. „Trotz einer Vielzahl von Möglichkeiten ist das Wissen über die additive Fertigung und ihre Einsatzmöglichkeiten bei unseren Kunden denkbar gering“, erklärt SARTORIUS-Geschäftsführer Ivica Pavlinusic. „Wer allerdings in Zukunft nicht abgehängt werden oder sich jetzt am Markt einen Vorteil verschaffen möchte, sollte sich dringend damit beschäftigen. Als Mehrwert-Provider möchten wir unseren Kunden dabei in den Steigbügel helfen. Bei der Zusammenarbeit mit PROTIQ bilden wir die beratende Schnittstelle.“

SARTORIUS konnte den Branchen-Primus als strategischen Partner gewinnen

SARTORIUS Werkzeuge hat sich aus guten Gründen für eine Partnerschaft mit PROTIQ entschieden. Das seit 2010 am Markt befindliche Unternehmen ist die Kompetenz im Bereich der additiven Fertigung der Phoenix Contact-Gruppe und hat im Gegensatz zu vielen Mitbewerbern das gesamte Ökosystem der Produktwertschöpfungskette als einen zusammenhängenden Prozess verstanden. „Die additive Fertigung ist kein solitär zu begreifendes Verfahren, sondern ist ein Baustein im Rahmen der digitalen Produktion, die ihren Ursprung bereits in der Lehre findet über eine entsprechende Plattform reicht und letztlich auch den Bogen zum Qualitätsmanagement und den konventionellen Verfahren wie Fräsen, Zerspanen, Erodieren und Schleifen zur Nachbearbeitung spannt“, veranschaulicht Dr. Ralf Gärtner, Executive Vice President von PROTIQ. Aus diesen Erkenntnissen heraus hat das Blomberger Unternehmen eine Plattform entwickelt, die mit den 20 gängigsten CAD-Programmen kompatibel ist und bereits beim Hochladen des Modells anhand von Keyindikatoren einen Preis für die Produktion ermittelt. Zukünftig werden Modelle sogar mithilfe eines Topografieoptimierers gemäß der vordefinierten Kräfte digital geprüft und gegebenenfalls verbessert. Nach dem Auslösen des Bestellvorgangs erhält der Kunde das Produkt in vier bis acht Tagen.

Die Vorteile der additiven Fertigung sind mannigfaltig. Oft ist das Verfahren sogar alternativlos.

Die additive Fertigung zeigt Ihre Stärken dort, wo konventionelle Fertigungstechnologien an Grenzen stoßen. Ihre zentralen Vorteile sind schnellere Produktentwicklung und Wiederbeschaffung, bessere Produkteigenschaften und deutliche Kostenersparnisse. Die Schlüssel zu diesen Vorteilen sind einerseits die richtige Anwendung und andererseits ein Umdenken in der Produktentwicklung. Um das Potenzial erschließen zu können, braucht es jedoch Erfahrung und Wissen über diese Technologien. Grob lässt sich festhalten, dass Sonderanwendungen in Kleinserien und Einzelanfertigungen im Sondermaschinenbau meist gute Ansatzpunkte bieten. Welche Seriengröße rentabel ist, hängt dabei stark vom Volumen und dem Material der Bauteile ab. Konkret: Je kleiner die Losgröße und das Bauteilvolumen, desto wahrscheinlicher wird die Kostenersparnis mit der additiven Fertigung. Die großen Potenziale entstehen unter anderem dann, wenn komplexe Baugruppen konstruktiv in einem einzigen Bauteil zusammengefasst und zusätzliche Funktionen integriert werden. Das spart Entwicklungszeit, Montagekosten und Produktionskosten. Der Einsatz additiver Fertigungsverfahren kann aber auch trotz hoher Produktionskosten sinnvoll sein, wenn daraus entstehende Folgekosten minimiert werden. In der Raumfahrt bezieht sich das zum Beispiel auf geringere Kerosinverbrauchsmengen durch Gewichtsreduktion.

 

Um die eigene Kompetenz im Rahmen der additiven Fertigung weiter auszubauen, werden SARTORIUS-Mitarbeiter in den kommenden Wochen und Monaten intensiv geschult. Zudem entstehen parallel neue Informationsmaterialien, die eine Bewusstseinsveränderung bei den Kunden unterstützen sollen. Zusammen bilden SARTORIUS und PROTIQ zukünftig die Speerspitze der digitalen Produktion und damit: POWER TO PRODUCE!

 

 

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Broschüre Additive Fertigung