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Neues/Interessantes„Markt verlangt Reproduzierbarkeit“

Das Interesse an den generativen Verfahren wächst nicht nur für den Prototypenbau, sondern speziell als Fertigungstechnologie. Erfolgreiche neue Produkte geben auch Nichtanwendern den Mut, sich mit diesen Schichtverfahren zu beschäftigen, meint Dipl.-Ing. Andrzej Grzesiak vom Fraunhofer-IPA. Der CAD-CAM-Report sprach mit dem für den Deutschen Zukunftspreis 2010 nominierten Forscher.
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Neues/Interessantes: „Markt verlangt  Reproduzierbarkeit“

CCR: Herr Grzesiak, wie sind Sie in die Entwicklung des Bionischen Handlingsassistenten involviert, für den Sie gemeinsam mit zwei Festo-Mitarbeitern für den Deutschen Zukunftspreis 2010 nominiert wurden?

Grzesiak: Die Aufgabe zusammen mit dem Festo Bionic Learning Network lautete, von der Biologie zu lernen und einen neuen Roboterarm zu entwickeln. Die Ideen, die die Biologie nutzt, konnten aber bisher technologisch nicht richtig umgesetzt werden, weil viele Strukturen mit den heutigen Fertigungstechnologien nicht oder nur sehr komplex realisierbar waren. Ein wichtiger Teil der Nominierung geht daher auf den Einsatz generativer Technologien zurück, denn die komplexen Bewegungsmechanismen des Handlingsassistenten lassen sich nur mit dem auf einem pneumatischen Faltenbalgsystem basierenden Antrieb realisieren, der am IPA entwickelt wurde. Dieses System konnten wir nur per Lasersintern bauen.

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CCR: Generative Verfahren erlauben komplett neue Ansätze. Sind diese Möglichkeiten schon ausreichend bekannt?

Grzesiak: Auf spezifischen Veranstaltungen haben wir oft den Eindruck, dass diese Technologien schon sehr bekannt sind. In Wirklichkeit staunt man aber bei Gesprächen auf Messen, die nichts mit den generativen Verfahren zu tun haben, wie wenig die Leute dort von den Verfahren gehört haben. Zeigt man denen die neuen Möglichkeiten und Anwendungen auf, sind viele dann sehr begeistert. Diese Gedankenanstöße müssen allerdings sehr stark aus den Branchen heraus kommen, um Gehör zu finden. Auf der letzten Euromold kamen beispielsweise einige Besucher aus der Dentalbranche, die seit ein paar Jahren so sehr die generative Fertigung nutzt, dass ihnen gar nichts anderes mehr übrig blieb, als sich damit auseinander zu setzen. Und da ist die Euromold einfach die beste Plattform, um ins Gespräch zu kommen. Auffällig ist aber auch, dass selbst Besucher, die sich über den schnellen Prototypenbau und verbesserte Produktentwicklung informieren, immer mehr Ideen haben, die Technologien nicht nur für Prototypen, sondern direkt für Endprodukte einzusetzen – also Rapid Manufacturing (RM). Dorthin geht die Entwicklung der generativen Technologien. Gute neue Produkte geben dann auch anderen Leuten Vertrauen in die Technologie und den Mut, etwas Neues zu entwickeln. Die letztjährige Konzentrierung der ganzen Branche in der Halle 11 hat sehr geholfen, den Informationsaustausch hierüber zu fördern.

CCR: Gute Beispiele für die erfolgreiche Umsetzung der generativen Technologien in marktreife Produkte liefert die Festo Fast Factory. Was verbirgt sich da hinter?

Grzesiak: Die Festo Fast Factory ist eine In-House-Facility, die aufgrund einer Vorstandsaufgabe entstanden ist. Ziel ist es, schnell Prototypen zu bauen, um Kunden besser in den Entwicklungsprozess einzubeziehen. In dieser Facility laufen beispielsweise FDM-Anlagen, Kunststoff-SLS- sowie SLM-Anlagen. Denn Festo bietet einerseits viele Produkte mit sehr kleiner Stückzahl an und andererseits sehr komplexe Produkte, die sehr kundenindividuell entwickelt werden. Im Rahmen der Konstruktion und Umsetzung realistischer Prototypen hat sich dann immer mehr herausgestellt, dass dabei direkt richtige Produkte entwickelt wurden.

CCR: Als ein Beispiel eines generativ gefertigten Teiles nennt Festo Anschläge pneumatischer Antriebskomponenten, bei denen die Dauerfestigkeit sicherlich als kritisch zu sehen ist. Generativ gefertigte Teile werden diesen Anforderungen also schon gerecht?

Grzesiak: Obwohl Festo sehr vorsichtig ist, weil sie sehr hohe Qualität liefern wollen, geben sie immer mehr generativ gefertigte Produkte frei. Letztendlich interessiert die Kunden nicht, mit welcher Technologie die Produkte hergestellt worden sind. Interessant ist nur, ob die Eigenschaften und Funktionen gewährleistet werden können. Und das funktioniert. In vielen Produkten sind nun generativ gefertigte Teile enthalten. Das ist ein gutes Zeichen.

CCR: Festo nennt bei einer Beispielrechnung folgendes Szenario: Die Entwicklung eines per Spritzguss gefertigten Teiles dauert 4 Monate mit Stückkosten von 6 Euro. Per RM gefertigt ist es bereits nach 4 Tagen fertig, kostet aber 300 Euro. Wann lohnt sich das trotzdem?

Grzesiak: Vor allem, wenn zu erwarten ist, dass viele Änderungen anstehen. Gerade bei einem noch nicht ganz ausgereiften Produkt lassen sich die Änderungsrisiken durch die generative Fertigung sehr stark minimieren. So muss für eine andere Variante dann nicht gleich ein ganzes Werkzeug umgebaut werden. Wichtig ist vor allem, ob bei der Entwicklung die Zeit eine Rolle spielt. Bei der Kostenrechnung muss man immer die Stückzahlen gegen das Risiko einer Änderung abwägen.

CCR: Was sind die derzeitigen Trends bei der Additiven Fertigung?

Grzesiak: Es kommen immer wieder ein paar Highlights, aber ich glaube, so ganz große Sprünge sehen wir in diesem Jahr nicht. Das verlangt der Markt aber auch gar nicht, sondern vielmehr Technologien, die stabil laufend und reproduzierbar sind. Viele Anwender wollen die Technologie erst zur Fertigung einsetzen, wenn sie wirklich kontrollierbar ist. Dazu benötigen sie nun Qualitätssicherungswerkzeuge, so dass man sich auf das, was man baut, auch verlassen kann. Und natürlich ist der Kostendruck eine Frage. Das haben auch die Anlagenhersteller erkannt und arbeiten nun etwa an der Integration von Überwachungssystemen oder der automatisierten Pulverzuführung sowie verbesserter Anlagensoftware. Das wird auch auf der Euromold zu sehen sein.

CCR: Wenn jemand in RM einsteigen möchte, wie geht er am besten vor?

Grzesiak: Ich empfehle immer, keinen eigenen Einstieg in eine Methode zu wagen, bevor man sich nicht eine ganze Weile umgeschaut hat. Es ist besser, zuerst mit Dienstleistern den ersten Schritt zu wagen. Große Dienstleister helfen beispielsweise auch bei der Wahl der besten Methode für eine bestimmte Anwendung.

CCR: Sie sind Koordinator der Rapid Manufacturing (RM) Plattform Deutschland. Welche Aufgabe hat diese?

Grzesiak: Ja. Mit der RM-Plattform ging es ja darum, die ganzen Informationen der Europäischen RM-Plattform auf den nationalen Level herunter zu brechen. Dabei sollten vor allem Mittelständlern die Informationen in deutscher Sprache zur Verfügung gestellt werden. Allerdings laufen derzeit Bestrebungen, alle RM-Aktivitäten in Deutschland zu bündeln. Involviert sind dabei der DVS − der Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. − sowie der VDI. Ziel ist es, ein noch breiteres Publikum zu erreichen, um den generativen Technologien gemeinsam noch einen Pusch zu geben.


Das Interview führte Monika Corban.

Fraunhofer-IPA, Stuttgart Tel. 0711/970-1746, http://www.generativ.fraunhofer.de

Festo AG & Co. KG, Esslingen Tel. 0711/347-0, http://www.festo.de

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