SFM Technology stellt weltweit erste Halterung für Hubschrauber-Rotorblätter im 3D-Druck her

März 24, 2023März 24, 2023

Vor die Aufgabe gestellt, Halterungen für ein sicheres Verladen von Hubschraubern zu entwickeln, war der BigRep PRO für SFM Technology die erste Wahl.

Auf hoher See sind oft Lösungen von innovativen Ingenieur*innen gefragt. Besonders dann, wenn es um die Luftfahrt geht: Hubschrauber müssen häufig auf Schiffen landen, und zwar in allen möglichen Witterungen.

Ist der Hubschrauber nicht in der Luft, so steht er entweder auf dem Flugdeck oder im Hangar des Schiffes. Seine Rotorblätter werden dann automatisch eingeklappt, ähnlich wie bei einer Hummel. Um den Hubschrauber während der Einschiffung zu stabilisieren, werden die Hauptrotorblätter in einer Halterung fixiert.

Gary Wilson, Leiter des technischen Vertriebs in der Abteilung AeroAdditive bei SFM, erklärt: „Wenn sich ein Hubschrauber an Bord eines Schiffes befindet, hat er die Möglichkeit, seine Rotorblätter einzuklappen. Auf See ist es jedoch windig, und die Rotorblätter können immer noch flattern. Um das zu verhindern, müssen die Rotorblätter arretiert werden."

Leonardo, ein Luft- und Raumfahrtkonzern, wurde vom britischen Verteidigungsministerium mit der Lieferung von AgustaWestland AW101 Hubschraubern für die Royal Navy beauftragt. Die vorhandenen Halterungen entsprachen jedoch nicht den Anforderungen. Deshalb wandte sich der Konzern an die AeroAdditive-Abteilung von SFM Technology. So entstand eine 900 x 230 x 160 mm große 3D-gedruckte Halterung für Rotorblätter. Gary Wilson erzählt, wie die Halterung entstanden ist, und warum das für die additive Fertigung erst der Anfang in der Luft- und Raumfahrtindustrie ist.

Die Halterung für Hubschrauber-Rotorblätter, gedruckt auf einem BigRep PRO

3D-DRUCK LIEFERT DIE LÖSUNG

Die Zeit drängte, also entschied sich SFM für die additive Fertigung, weil sie kurze Entwicklungszeiten ermöglicht.

„Für gewöhnlich handelt es sich bei der Suche nach einem neuen Fertigungsverfahren um einen ziemlich langwierigen Prozess. Wir haben viele Aspekte des 3D-Drucks untersucht, darunter Kosten und Effizienz – und natürlich Größe. Auf der Suche nach einem 3D-Drucker für unsere Produktion haben wir dann den BigRep PRO entdeckt. Wir verwenden den Drucker in der Fertigung, und jede gedruckte Rotorblatthalterung geht an einen Endkunden."

3D-DRUCK IST VIELSEITIGER ALS TRADITIONELLE METHODEN

In der Luft- und Raumfahrtindustrie müssen Teile gleichzeitig leicht und widerstandsfähig sein. SFM Technology unterzog deswegen die 3D-gedruckten Teile verschiedenen Stresstests. Das Ergebnis: die 3D-gedruckten Teile schnitten besser ab als die nicht gedruckten Originalteile. Die Rotorblätter werden aus HI-TEMP CF gedruckt, einem vielseitigen, mit Carbonfasern verstärkten Werkstoff mit hoher Festigkeit, und sind dadurch extrem langlebig und wetterfest.

Das hat viele Vorteile.

„Seit Januar haben wir 30 Halterungen gedruckt, also insgesamt 60 Halterungshälften. Mit traditionellen Methoden hätten wir ungefähr ein Viertel davon produziert. Sie sehen also, der 3D-Druck geht viel schneller, wir müssen keine Anpassungen vornehmen, oder wenn, dann nur sehr kleine, die schnell zu bewerkstelligen sind. Und das Material hat die gleiche Festigkeit."

VORTEILE VON HI-TEMP CF

Die Auswahl des richtigen Materials war für SFM entscheidend.

„Wir haben viele Tests durchgeführt, um das beste Material für unser Budget zu finden. Nach einem Blick auf die Datenblätter hatten wir das Gefühl, dass das HI-TEMP Material von BigRep den anderen BigRep-Materialien leicht voraus war."

Wenn das Stützmaterial entfernt wurde, wird die Oberfläche mit Schleifpapier geglättet. Danach werden Buchsen – feste oder austauschbare zylindrische Röhren – in die Scharniere eingesetzt, und - wo erforderlich - Gewindeeinsätze zur Befestigung hinzugefügt. Nachdem die Halterung nach Kundenanforderung lackiert wurde, wird die restliche Hardware eingebettet, zusammen mit einer schützenden Schaumstoffschicht in der Halterung, die ein Zerkratzen der Oberfläche des Rotorblatts verhindert.

Halterung für Hubschrauber-Rotorblätter in Aktion

3D-DRUCK HÄLT EINZUG IN DIE LUFT- UND RAUMFAHRTINDUSTRIE

Die Halterungen für Hauptrotorblätter sind schon im Einsatz. Gary Wilson hat aus dieser Erfahrung gelernt, was der 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrtindustrie alles erreichen kann. Für ihn ist es nur eine Frage der Zeit, bis die additive Fertigung standardmäßig eingesetzt wird.

„In der Luft- und Raumfahrtindustrie stehen viele Entwickler*innen dem 3D-Druck noch skeptisch gegenüber. Wir haben gezeigt, dass der 3D-Druck gut für die Luft- und Raumfahrtindustrie geeignet ist, wenn es um Festigkeit, Reproduzierbarkeit und Qualität geht. Tatsache ist: je mehr der 3D-Druck in der Industrie Anwendung findet, desto breiter wird das Anwendungsfeld."

SFM Technology setzt den BigRep PRO jetzt als Batch-3D-Drucker ein, der die Produktion sequenziert und Ergebnisse durch die Bank verbessert. In gleicher Weise entdecken weitere Entwickler*innen in der Luft- und Raumfahrtindustrie die Vorteile des 3D-Drucks für sich und setzen diese Technology auch immer häufiger ein.

Möchten Sie mehr über 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrtindustrie erfahren? Lesen Sie hier, wie der 3D-Druck Airbus Zeit und Geld spart!

BigRep PRO: Large-Format 3D Printer showcasing advanced technology and high-quality printing capabilities

INDUSTRIAL QUALITY MEETS COST EFFICIENCY.
COMPLEX PARTS IN LARGE SCALE.

The BigRep PRO is a 1 m³ powerhouse 3D printer, built to take you from prototyping to production. It provides a highly scalable solution to manufacture end-use parts, factory tooling or more with high-performance, engineering-grade materials. Compared with other manufacturing and FFF printing solutions, the PRO can produce full-scale, accurate parts faster and at lower production costs.

Explore the PRO

INDUSTRIAL QUALITY MEETS COST EFFICIENCY.
COMPLEX PARTS IN LARGE SCALE.

Explore the PRO

3D-Druck spart Zeit und Geld in der Entwicklung bei Airbus

Januar 10, 2023Januar 9, 2023

Obwohl Flugzeuge eigentlich Flugmaschinen voller Technik sind, nehmen Fluggäste sie meist als enge, wenn auch einigermaßen bequeme Reiseumgebungen wahr. Die Innenraumverkleidung verbirgt die Stellteile, Kabel, und elektrischen und mechanischen Systeme in den Flugzeugwänden. Zudem schirmt sie funktionelle Komponenten von den Passagieren ab und prägt gleichzeitig das allgemeine Erscheinungsbild des Kabineninnenraums. Diese Verkleidung ist meist aus glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen gefertigt, weil sie sowohl leicht als auch fest und tragfähig sein muss.

Große Bauteile benötigen traditionell teure Produktionstechniken

Normalerweise muss jede Version einer Abdeckung oder Verkleidung als Formteil produziert werden. Dazu werden mit Harz getränkte Glasfasermatten auf einer Form abgelegt und dort ausgehärtet. Das ist ein langwieriger Prozess, der für große Blenden sechs bis acht Wochen beanspruchen kann. Zusätzlich fallen durch den hohen Anteil an Handarbeit erhebliche Kosten an.

Den Ingenieur*innen wurde schnell bewusst, dass der BigRep ONE in vielen anderen Bereichen der Forschung und Entwicklung genutzt werden könnte.

In der Produktentwicklung muss jede Entwurfsiteration bewertet und verbessert werden, bis die beste Lösung gefunden ist. In manchen Fällen können Entwürfe mithilfe von Software evaluiert werden. Es gibt jedoch viele Situationen, in denen ein physischer Prototyp benötigt wird, um unter anderem die Baugröße, Passform, Leistung und Ästhetik richtig bewerten zu können. Zusätzlich ist es mit einem physikalischen Objekt möglich, Aufbau- und Befestigungsprozesse zu testen.

Um einen Prototypen für Flugzeugkabinenverkleidung herzustellen, musste man früher erst eine Form mittels CNC-Bearbeitung produzieren, dann den Glasfaserwerkstoff von Hand auflegen, und danach die Oberfläche bearbeiten. Airbus hat meist die CNC-Bearbeitung extern vergeben, und musste deshalb wochenlang warten, bevor der Glasfaserprozess überhaupt anfangen konnte. Da für jede neue Iteration auch eine neue Form benötigt wird, ist dieser Prozess extrem langwierig und teuer. Oft wurden Prototypen gar nicht erst hergestellt, so dass Ingenieur*innen keine Gelegenheit hatten, Entwürfe zu verbessern, bevor das Endprodukt produziert wurde.

Airbus 3D Printing Airplane Cabin Panels

3D-Druck spart Zeit und Geld in der Entwicklungsphase

Hoch funktionelle Teile wie Flugzeugtüren benötigen eine technisch ausgefeilte Verkleidung, die technische Leistung mit ästhetischer Erscheinung kombinieren. Die Scharniere brauchen z.B. Abdeckungen, die zum Design der Kabine passen, aber gleichzeitig spezielle Leistungs- und Sicherheitsmaßstäbe erfüllen. Da die traditionelle Glasfaserkonstruktion für Flugzeugkabinen langsam und teuer ist, kann der Hersteller die Entwürfe nur bedingt iterieren und verbessern.

Airbus hat meist die CNC-Bearbeitung extern vergeben, und musste deshalb wochenlang warten, bevor der Glasfaserprozess überhaupt anfangen konnte.

Airbus hat dieses Problem gelöst, und zwar mit einem BigRep ONE 3D-Drucker, den das Unternehmen eigentlich für die Hubschrauberentwicklung gekauft hatte. Den Ingenieur*innen wurde schnell bewusst, dass der BigRep ONE in vielen anderen Bereichen der Forschung und Entwicklung genutzt werden könnte. Sie fingen an, Prototypen von Komponenten für Flugzeuginnenräume zu drucken. Die Ingenieur*innen bei Airbus hatten zwar schon Erfahrung mit der additiven Fertigung auf kleinformatigen Druckern, waren jedoch beeindruckt von den vielen Vorteilen des großen BigRep ONE: mit einem Bauraum von einem Kubikmeter war es ihnen nun möglich, Prototypen von Verkleidungen, Auskleidungen und Abdeckungen in voller Größe zu drucken.

Wie profitiert Airbus vom großformatigen 3D-Druck mit BigRep?

Mit dem BigRep ONE können die Ingenieur*innen bei Airbus wiederholt Teile 3D-drucken, bewerten und umkonstruieren bis der Entwurf finalisiert ist. Zusätzlich fallen dank des firmeneigenen BigRep 3D-Druckers die langen Vorlaufzeiten und die zusätzliche Logistik für das Outsourcen der Formherstellung weg. Die Verwendung von 3D-gedruckten Teilen in Originalgröße für die Entwurfsiterationszyklen vereinfacht den Prozess erheblich und spart zudem Zeit und Geld.

Für den 3D-Druck der Prototypen von großen Teilen, die akkurat genug sind, um in Flugzeuginnenräume eingebaut zu werden, wählten die Ingenieur*innen bei Airbus das Filament Ultrafuse PRO1 von BASF. PRO1 ist gut zu drucken und ergibt eine schöne Oberflächengüte ohne Verzug. Die Ingenieur*innen bei Airbus stellten fest, dass die Präzision der 3D-gedruckten Prototypen für die definierten Toleranzen ausreichten – vor allem bei großen Teilen – und dass sie deswegen zuverlässig Entwürfe kreieren und testen konnten, die dem fertigen Produkt sehr nahe kamen.

Schon jetzt druckt Airbus ständig Prototypen mit dem BigRep ONE. Nun hat das Unternehmen vor, den Drucker auch in anderen Bereichen zu verwenden. Da es sich gezeigt hat, dass 3D-gedruckte Lösungen viel Geld sparen können, haben die Ingenieur*innen bei Airbus angefangen, kleinformatige 3D-Drucker für einige Tätigkeiten in der Werkzeugrüstung zu verwenden. In Zukunft werden sie den 1-Kubikmeter Bauraum ihres BigRep 3D-Druckers zu nutzen, um großformatige Werkzeugausstattung zu drucken. Hier erfahren Sie mehr über unseren BigRep ONE.

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

Der BigRep ONE ist ein in Deutschland entwickelter Großformat-3D-Drucker für den Einsatz rund um die Uhr. Bisher wurden über 500 dieser kostengünstigen Systeme installiert, die sich bei Fertigungsunternehmen weltweit als zuverlässig erwiesen haben. Der ONE zeichnet sich durch ein großes Bauvolumen von 1 m³ und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aus, sodass Sie Ihre Entwürfe zuverlässig in Originalgröße herstellen können.

MEHR ERFAHREN

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

MEHR ERFAHREN

About the author:

Michael Eggerdinger

Business Manager Materials

Michael is a toolmaker, a mechanical engineer, and a patent engineer. His years of working in manufacturing and as a project manager in various industries provide him with a profound knowledge of the main challenges in modern production processes. In 2017, he bought his first 3D printer to be used at home, and he has been hooked ever since!

3D-gedruckte Triebwerksabdeckungen unterstützen die Wartung von Flugzeugen

Juni 9, 2022Juni 1, 2022

Wie ein spezialisiertes lokales Ingenieurbüro eine große Fluggesellschaft während der Pandemie mit 3D-gedruckten Gussformen zur Herstellung von Triebwerksabdeckungen unterstützten konnte.

Kein Flugverkehr durch COVID-19

Im März 2020 kam die Welt plötzlich zum Stillstand. Die COVID-19-Pandemie brachte den Großteil aller Reisetätigkeiten zum Erliegen, wodurch 62% aller Passagierflugzeuge dazu gezwungen waren, auf dem Boden zu bleiben. ^[1] Daraus ergab sich eine Vielzahl von Herausforderungen, wie beispielsweise ein Mangel an Abstellflächen und steigende Wartungskosten für Flugzeuge, die nicht für derart lange Stillstandszeiten ausgelegt sind. Scandinavian Airlines (SAS) sahen sich insbesondere vor das Problem gestellt, dass ihre Flugzeuge dem üblicherweise sehr strengen norwegischen Winter ausgesetzt waren.

Eine ganze Flugzeugflotte am Boden zu betreuen ist keine einfache Aufgabe. Wenn sie über einen längeren Zeitraum abgestellt werden, dann müssen Flugzeugtriebwerke sowohl vor der Witterung als auch vor anderen schädlichen Einflüssen wie Fremdkörpern und Tieren geschützt werden. Fluglinien haben hier nur eine beschränkte Auswahl an Möglichkeiten, wie beispielsweise eine längerfristige Lagerung in einem warmen, trockenen Klima, oder ein Ansatz, der die Flugzeuge in einem flugbereiten Zustand hält.[2] Dieser beinhaltet das Abdecken der Triebwerke, während das Flugzeuge geparkt ist, sowie wöchentliche Überprüfungen der Betriebsfähigkeit.

Das Standardverfahren erfordert verschiedene Abdeckungen um zu verhindern, dass die Triebwerke durch Feuchtigkeit oder Gegenstände beschädigt werden, während die Luftfeuchtigkeit mit Hilfe von Trocknungsmitteln stabil gehalten wird. Leider waren bei SAS die erforderlichen Triebwerksabdeckungen, Auslassverschlüsse und andere Hilfsmittel für die zusätzlich eingelagerten Flugzeuge nicht in ausreichender Menge vorhanden. Ohne geeignete Ausrüstung war das Parken der Flugzeuge also keine Option.

Anfangs griff SAS als Notlösung auf Plastikplanen und Klebeband zurück; akzeptabel für eine kurzzeitige Einlagerung in kleinem Maßstab. Da die Flugzeuge aber über einen längeren Zeitraum hinweg nicht eingesetzt werden konnten, mussten die Triebwerke einmal wöchentlich angelassen und dazu abgedeckt werden. Jason Deadman, Produktionsingenieur bei SAS, beschreibt den achtstündigen Vorgang des Aus- und Einpackens, der für die Überprüfung der Triebwerke notwendig war, als „sehr aufwändig.“

Mit dem Fortschreiten der Pandemie wurde eine schnellere und kosteneffizientere Lösung erforderlich, die auch für einen längeren Zeitraum geeignet war.

Unterbrechungen der Lieferketten

Es wäre natürlich einfach gewesen, schlichtweg mehr dieser Triebwerksabdeckungen zu bestellen. COVID-19 hatte aber einen Dominoeffekt in den weltweiten Lieferketten ausgelöst. Der Zugriff auf Rohmaterialien war durch Lockdowns eingeschränkt, was die Fertigung verzögerte und dazu führte, dass ingesamt weniger Produkte hergestellt wurden. Ein Umfrage ergab, dass lediglich ein Bruchteil der in Lieferketten eingebundenen Firmen ihr Geschäft ohne Störungen weiterführen konnten. [3]

Die rechtzeitige Beschaffung von Teilen von den üblichen Herstellern wurde beinahe unmöglich. Diese Probleme erforderten kreative Lösungen. Einige Firmen begannen damit, neue Wege zu beschreiten, wie beispielsweise ein Umschwenken auf interne Fertigung, das Chartern von Frachtschiffen, oder ein Redesign von Produkten, um Vorhandenes nutzen zu können. [4]

Insbesondere sahen sich Fluglinien vor das Problem gestellt, dass die notwendige Ausrüstung für die Betreuung der Flugzeuge am Boden nicht vorhanden war. SAS fasste daher den Entschluss, die Lieferketten zu verkürzen, und stärker auf lokal verfügbare Ressourcen zurückzugreifen. Damit ließe sich nicht nur den logistischen Herausforderungen begegnen, SAS würde auch entscheidende Schritte in Richtung eines umweltfreundlicheren Unternehmens mit geringeren Betriebsrisiken machen.

Unkonventionelles Denken mit 3D-Druck

Wenn man die Lieferkette verkürzen möchte, dann muss man sich auf die Suche nach lokal verfügbaren Möglichkeiten machen. Bei SAS zog Jason den Einsatz additiver Fertigungsverfahren wie beispielsweise des 3D-Drucks als Lösung für die Lieferkettenprobleme in Betracht. Schließlich liessen sich die Vorzüge des 3D-Drucks mit den Anforderungen und Werten des Unternehmens in Einklang bringen. Dazu gehören eine schnelle Fertigung, flexibles Produktdesign, geringe Stückzahlen, niedrige Kosten, und ein Minimum an Abfall. [5] Es ist einfach, kleine Bauteile mit Hilfe dieser Technologie herzustellen. Aber wie ließ sich damit Ausrüstung im erforderlichen Maßstab für den Einsatz an Flugzeugen produzieren? Trotz der Einschränkungen vieler 3D-Drucker in Bezug auf Material und Baugröße schien sich hier eine Lösungsmöglichkeit für die Fluglinie aufzutun. SAS fragte einen lokalen Anbieter, CNE Engineering, ob und wie der 3D-Druck bei ihrem Problem der stillgelegten Flugzeuge helfen könnte.

Nathan Brown, der Gründer von CNE Engineering, begann damit, sich die Materialanforderungen für die Auslasscover der Triebwerke anzusehen. Diese mussten extremen Aussentemperaturen standhalten und widerstandsfähig sowohl gegen chemische Substanzen als auch gegen UV-Strahlung sein. Sie mussten ausserdem weich, aber auch robust sein - weder das Triebwerk noch die Abdeckung selbst durften während des Anbringens oder des Abnehmens beschädigt werden. Auf dieser Grundlage entschied sich Nathan für gießbares Polyurethan, ein allgemein verfügbares und kostengünstiges Material.

Das Material, in Verbindung mit der von SAS benötigten Stückzahl zwischen 20 und 100 Teilen, machte das Giessen zum idealen Fertigungsprozess. Glücklicherweise waren CNE in der Lage, die Gussformen oder Werkzeuge, die zur Herstellung des von SAS benötigten Equipments notwendig waren, mit ihrem 3D-Drucker herzustellen. Auch SAS‘ Vorstellungen bezüglich der Lieferzeit konnten eingehalten werden - die erste Lieferung machte sich bereits einige Wochen nach Beginn des Projekts auf den Weg, Durch die Nutzung ihres Großformat-3D-Druckers von BigRep konnte CNE schnell reagieren, und maßgeschneiderte Werkzeuge und Ausrüstung In-House und in Originalgröße herstellen. Damit konnten sie die dringendsten Bedürfnisse von SAS während der COVID-Pandemie abdecken.

Jet Engine Covers made with 3D Printed PU-Molds

Vom Konzept zur Fertigung

Nachdem das Herstellungsverfahren geklärt war, mussten die technischen Details der Fertigung betrachtet werden. Weil die Entscheidung für einen Gießprozess getroffen worden war, konstruierte CNE die Gußformen und kombinierte dabei verschiedene Materialien. Diese mussten flüssigkeitsdicht und widerstandsfähig gegen Chemikalien sein, aber auch eine leichte Entformung der Bauteile erlauben. Im BigRep ONE 3D-Drucker konnten sowohl Ober- als auch Unterteil jeweils im Ganzen hergestellt werden, ohne sie trennen oder segmentieren zu müssen. Der BigRep STUDIO wurde zur Fertigung von Formbauteilen verwendet, die feinere Strukturen aufwiesen und daher mit einem höheren Detailgrad gedruckt werden mussten. Dazu gehörten beispielsweise die für die Griffe benötigten Hinterschneidungen.

Die Herstellung lief wie folgt ab: Das Werkzeug für den Urethan-Guss wird gedruckt und zusammengebaut; das dauert einige Tage. Dann wird flüssiges Urethan in die Form gegossen und härtet binnen weniger Stunden aus. Schließlich läßt sich das fertige Bauteil von einer Person alleine in ein paar Minuten aus der Form lösen.

SAS erhielt die erste Lieferung schon zwei Monate nach dem Kick-Off-Meeting. Weitere Aufträge in ähnlichen Stückzahlen aber in anderen Größen für unterschiedliche Flugzeugtypen folgten. Aufgrund der massangefertigten Abdeckungen ist das bislang stundenlange Ein- und Auspacken der Triebwerke für die Wartungstechniker nur noch eine Frage von Minuten.

Wohin wird uns der 3D-Druck in Zukunft führen?

CNE Engineering konnte mit Hilfe ihres BigRep 3D-Druckers drei wichtige Anforderungen der Konstruktion erfüllen. Erstens stand eine Reihe von Materialien zur Verfügung, sodass Tests und Experimente mit unterschiedlichen Werkstoffen durchgeführt werden konnten. Zweitens war der ein Kubikmeter große Bauraum des BigRep ONE ausreichend um die Bauteile, die immerhin die Ausmaße des Auslasses eines Flugzeugtriebwerks hatten, in einem Stück zu drucken. Und drittens erlaubte die Ausrichtung der Materialschichten in der gedruckten Form das Gießen und Entformen.

Großformatiger 3D-Druck ist ein aufregendes neues Fertigungsverfahren für Situationen, die einzigartige Lösungen erfordern, wie beispielsweise eine Kombination aus komplexer Formgebung und einem flexiblen Material.

Nathan bei CNE sieht unbegrenzte Möglichkeiten für den Einsatz großformatigen 3D-Drucks. Er plant, seine Dienstleistungen der Konstruktion und des 3D-Drucks von Werkzeugen und Ausrüstung auf weitere Fluglinien mit ähnlichen Anforderungen ebenso auszuweiten wie auf andere Industriebranchen. Hier sieht er beispielsweise Werkzeughalter, Fördergeräte, Vorrichtungen und andere Hangarausstattungen als vielversprechende Anwendungsgebiete für großformatigen 3D-Druck. Das Ziel lautet ganz klar: „Finde Kunden und ihre Bedürfnisse“.

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

MEHR ERFAHREN

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

MEHR ERFAHREN

About the author:

Dominik Stürzer

Head of Growth Marketing

Dominik is a mechanical engineer whose passion to share knowledge turned him to content creation. His first 3D prints started in university. Back then the 3D printers were big on the outside and small on the inside. With BigRep the machines are finally big in their possibilities.

References

Mit 3D-Druck zum innovativen Mountainbike

Februar 23, 2023Februar 9, 2022

Canyon erfindet das Mountainbike neu und verbindet Effizienz mit Nachhaltigkeit. Mithilfe von Topologieoptimierung entstehen neue Rahmengeometrien, die die Ingenieure dank Großformat-3D-Drucker nach nur zwei Tagen in den Händen halten können.

Canyon: Innovativ von Anfang an

Die Canyon Bicycles GmbH setzt schon seit ihrer Gründung auf Innovation. Entstanden aus einem Handel mit Fahrradteilen während Radrennen wurde schon bald ein Ladengeschäft eröffnet. Kurz darauf stieg Canyon als eines der ersten Unternehmen in den Versandhandel ein, und man begann mit der Entwicklung eigener Räder. Inzwischen beschäftigt Canyon über 1000 Mitarbeiter und bietet vom Stadtrad bis zum Mountainbike Modelle in allen Kategorien an. Durch die Zusammenarbeit mit namhaften Profis wie Jan Frodeno, Alejandro Valverde und Mathieu van der Poel sowie Mannschaften wie dem Canyon SRAM Racing Team werden immer wieder Impulse für Innovationen und Neuentwicklungen gesetzt. Um diese Ideen zu realisieren, setzen Ingenieure wie Johannes Thumm, Senior Design Engineer MTB bei Canyon, inzwischen auf großformatigen 3D-Druck. Seine Aufgabe: “Ich arbeite daran, die leichtesten und effizientesten Mountainbikes für den Rennsport herzustellen. Genau die Bikes, die ich selbst gerne fahre.”

Additive Verfahren sparen Zeit und Geld beim Rahmendesign

Bislang war die Entstehung eines neuen Rahmenkonzepts aufwendig, kostenintensiv und vor allem langwierig. Um die ersten Prototypen eines neuen Rahmens zu fertigen, wurde ein erstes Modell aus Stahlrohren geschweißt. An diesem konnten dann Anbauteile montiert, die Rahmengeometrie überprüft und das Aussehen beurteilt werden. Gab es Probleme, dann musste ein neues Modell angefertigt werden, was wieder Wochen oder Monate dauern konnte.

Noch aufwendiger ist die Prototypenfertigung bei Rahmen aus Verbundstoffen wie beispielsweise CFK. Für diese muss eine Form gefräst werden, in der die Fasern eingelegt und mit der Matrix verbunden werden. Das ist ein zeitaufwendiger und damit auch teurer Prozess, denn allein der Preis für eine solche Form kann zwischen 10.000 € und 25.000 € betragen. Und auch hier gilt, dass erst nach einigen Wochen beurteilt werden kann, ob das Rahmendesign wie gewünscht ausfällt, oder ob Anpassungen vorgenommen werden müssen.

Hier kommt der 3D-Druck ins Spiel. Auf ihrem BigRep ONE können die Entwickler ihre am Rechner konstruierten Rahmengeometrien in ein bis zwei Tagen ausdrucken. So hat man schon nach kurzer Zeit einen Rahmen in der Hand, kann ihn „begreifen“ und mit den eigenen Vorstellungen vergleichen. An diesen Modellen lassen sich zudem Beurteilungen vornehmen, die eine Entscheidung darüber ermöglichen, ob ein Ansatz weiterverfolgt oder fallengelassen wird. Johannes Thumm: “Wir können einfach designen, drucken, den Rahmen überprüfen, Änderungen vornehmen, erneut drucken.”

Durch entsprechende Nachbearbeitungen wie Schleifen, Grundieren und Lackieren entsteht ein Prototyp, der auch im Aussehen bereits dem finalen Modell entspricht. Damit lässt er sich hervorragend präsentieren, um Meinungen bei Kollegen und potentiellen Kunden einzuholen. Falls Anpassungen notwendig sind, dann verkürzt der 3D-Drucker die Iterationszyklen und damit die Zeit bis zur nächsten Rahmenversion ganz erheblich. Und natürlich betragen auch die Kosten für einen Prototypen aus dem 3D-Drucker nur einen Bruchteil dessen, was beim herkömmlichen Formenbau anfällt.

Entwicklung nachhaltiger Rahmenkonzepte mit Hilfe des BigRep ONE

Im Zuge eines neuen Projekts ergab sich die Notwendigkeit bei Canyon, ganz neue Wege zu beschreiten. Der Entwicklungsabteilung wurde die Aufgabe gegeben einen Rahmen zu entwickeln, der neue Maßstäbe bezüglich der Nachhaltigkeit setzen sollte. Die sich daraus ergebenden Randbedingungen stellten die Ingenieure vor eine ganze Reihe von Herausforderungen.

Der Rahmen sollte lediglich aus einem einzigen, leicht zu recycelnden Material bestehen. Für den harten Einsatz im Rennen, und um das Handling auch beim ambitionierten Fahren in der Freizeit zu verbessern, musste der Rahmen möglichst steif ausgeführt sein. Und schließlich durfte das Gewicht ein gewisses Maß nicht überschreiten.

Um diese Ziele zu erreichen, setzte Canyon auf eine rechnergestützte Topologieoptimierung. Nach Vorgabe relevanter Eckdaten errechnete der Computer eine annähernd ideale Rahmenform. Allerdings war eine Vielzahl von Änderungen und Anpassungen notwendig, um nach zahlreichen Zwischenschritten eine umsetzbare Geometrie zu erhalten.

Ohne den Einsatz des 3D-Druckers wäre eine solche Vielzahl an Versuchen nicht rentabel oder sogar schlichtweg unmöglich gewesen. Hierzu Johannes Thumm: “Der 3D-Druck hat schon so viele coole Chancen eröffnet, spart Zeit, lässt uns neue Designs ausprobieren, und erweitert unsere Fertigungsmöglichkeiten.”

Zukunft des 3D-Drucks in der Fahrradentwicklung

Der 3D-Druck ermöglicht, wie in vielen anderen Industriezweigen, eine deutlich beschleunigte Produktentwicklung. In Zeiten immer kürzerer Produktzyklen und einer steigenden Nachfrage nach individualisierten Produkten erlauben es additive Fertigungsverfahren, schnell auf sich verändernde Marktbedingungen zu reagieren. Durch eine engere Vernetzung computergestützter Designprozesse und moderner Herstellungsverfahren lassen sich Produkte herstellen, die noch vor kurzem undenkbar waren.

Noch sind tatsächlich einsetzbare Fahrradrahmen aus dem 3D-Drucker eine Zukunftsvision. Bei der rasanten Entwicklung, die sich derzeit im Bereich additiver Fertigungsverfahren zeigt ist es allerdings nur noch eine Frage der Zeit, bis auch das möglich sein wird. Dann wären nicht nur Rahmen in speziellen Größen und Abmaßen jederzeit verfügbar, es ließen sich sogar vollkommen personalisierte, auf die eigenen Körpermaße zugeschnittene Fahrradgeometrien herstellen. Für Johannes Thumm wird der 3D-Druck in der Zukunft eine ganz bedeutende Rolle spielen. “Es ergeben sich eben ganz neue Möglichkeiten, wie ein Produkt aussehen kann.”

Aber auch in Bezug auf die Nachhaltigkeit der Fertigung wird der 3D-Druck einen großen Sprung ermöglichen. Lokale Produktion statt langer Transportwege und die Vermeidung von Abfall bei der Herstellung der Teile werden dazu führen, dass das Fahrrad einen noch größeren Beitrag zum Umweltschutz leisten kann, als es das ohnehin schon tut.

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

MEHR ERFAHREN

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

MEHR ERFAHREN

About the author:

Michael Eggerdinger

Business Manager Materials

Verbinden Sie CNC-Bearbeitung und 3D-Druck in der Fertigung

Februar 8, 2022Februar 7, 2022

Fragen Sie sich auch manchmal, ob die CNC-Fertigung oder der 3D-Druck das bessere Verfahren ist? Die Antwort ist ganz einfach: “Das kommt darauf an!”

Vielfach verlässt man sich in der Produktion auf CNC Maschinen als das Rückgrat der Fertigung. Im Zuge des Aufstiegs additiver Fertigungsverfahren denken aber immer mehr Firmen darüber nach, auch den 3D-Druck in ihre Arbeitsabläufe zu integrieren oder sogar ihre CNC-Maschinen zu ersetzen. Wir geben Ihnen einen Überblick über die Möglichkeiten, die Ihnen der 3D-Druck bietet, und wie Sie beide Technologien am besten miteinander verbinden können.

Überblick CNC-Fertigung bzw. subtraktive Verfahren

Bei der CNC-Bearbeitung werden auf einer computergesteuerten Werkzeugmaschine Bauteile aus einem Rohling herausgearbeitet, indem das “überschüssige” Material abgetragen wird. Sie stellt noch immer das kostengünstigste Verfahren zur Herstellung von Bauteilen in mittlerer bis großer Stückzahl dar. Seit Jahrzehnten erprobt, sind CNC-Maschinen in Fertigungsstätten weltweit verfügbar und es existiert umfangreiches Wissen rund um die gesamte Prozesskette. Durch seine Vielseitigkeit in Bezug auf bearbeitbare Materialien, herstellbare Geometrien sowie erreichbare Oberflächengüten und Toleranzwerte stellt die CNC-Technik in vielen Fällen das Mittel der Wahl dar.

Allerdings ist die Herstellung eines Bauteils mittels CNC-Fräsen – insbesondere bei höherer Komplexität der Geometrie oder anspruchsvollen Werkstoffen – immer noch ein hochspezialisierter Prozess. So werden gut ausgebildete Konstrukteure und Programmierer benötigt, was zu vergleichsweise hohen Personalkosten führt. Oftmals sind spezielle Spannwerkzeuge erforderlich, die dann wieder konstruiert und gefertigt werden müssen. Gerade bei kleinen Stückzahlen treibt das die Stückkosten deutlich in die Höhe. Dazu kommt die nicht immer gewährleistete Verfügbarkeit und hohe Kosten für das Material. Je höher der Zerspanungsgrad, desto höher auch die Werkstoffkosten für den Rohling im Vergleich mit dem fertigen Bauteil.

Überblick 3D-Druck (bzw. additive Verfahren)

Der 3D-Druck in seinen unterschiedlichen Ausprägungen stellt zwar schon seit vielen Jahren ein etabliertes Fertigungsverfahren dar, ist aber gerade in der Industrie bei weitem noch nicht so stark verbreitet wie die spanende Fertigung. Gerade zur Herstellung kleiner bis mittlerer Stückzahlen oder Prototypen hält insbesondere das FFF-Verfahren (Fused Filament Fabrication) aber in verschiedenen Industriesektoren immer mehr Einzug. Hierbei wird ein Kunststoff aufgeschmolzen, durch eine Düse in Schichten aufgetragen und dabei zu einem Bauteil aufgebaut. Da abgesehen von eventuell erforderlichen Stützstrukturen nur genau die Menge an Material verwendet wird, die später das fertige Objekt bildet, entsteht so gut wie kein Abfall. Der Druck findet direkt auf der ebenen Druckplatte statt, so dass keine Spannwerkzeuge erforderlich sind. Zudem erfordert es nur wenig spezifisches Wissen, um einen BigRep-Drucker einzurichten und einen Druckvorgang zu starten. Das Verfahren selbst limitiert in keinster Weise den Gestaltungsprozess der Bauteile; beinahe jede gewünschte Geometrie kann gedruckt werden. So lassen sich auch eingefahrene Denkmuster in Konstruktion und Entwicklung überwinden. Technical Operations Manager bei der Nikola Motor Company: „Man kann tatsächlich den gesamten Entwicklungs- und Fertigungsprozess neu überdenken!“

Bedingt durch den Prozess ist allerdings die Qualität der Oberflächen meist nicht mit der von gefrästen Bauteilen zu vergleichen und erfordert mehr oder weniger aufwendige Nachbearbeitungen. Und auch wenn inzwischen immer enger tolerierte Bauteile gedruckt werden, so können sie auch in dieser Hinsicht meist nicht mit gefrästen Werkstücken mithalten. Schlussendlich ist auch die Auswahl an Materialen beschränkt; per FFF lassen sich nur Kunststoffe verarbeiten, die aufgeschmolzen werden können.

Wie können Sie Ihren 3D-Drucker am besten einsetzen?

MONTAGEHILFEN

Ein sehr anschauliches Beispiel stellt diese handgeführte Montagehilfe dar, die bei der Montage von Autos zum Einsatz kommt. Das Bauteil mit einer Länge von über 120 cm sollte ursprünglich in aus Aluminium gefräst werden. Die Kosten hierfür, einschließlich Maschinen-, Personal- und Materialkosten, hätten ungefähr 10.000 USD betragen, bei einer Lieferzeit von ca. zwei Wochen. Bei einer Vergabe des Auftrags an einen Zulieferer aus China hätte der Preis immerhin noch bei 5.800 USD gelegen, die Lieferzeit wäre ähnlich der bei einer In-House-Fertigung gewesen. Schlussendlich wurde entschieden, das Bauteil aus HI-TEMP CF auf einem BigRep PRO zu drucken. Die komplette Fertigungsdauer betrug ungefähr 2 Tage, dabei entfielen ca. zwei Drittel der Zeit auf den Druck. Da die gesamten Kosten sich auf nur 790 USD beliefen, ergab sich hier eine Einsparung von ca. 86 %! Als angenehmer Nebeneffekt für die Mitarbeiter, die das Bauteil in ihrem Arbeitsalltag handhaben müssen, ist auch das im Vergleich zu einer aus Aluminium gefrästen Variante um über 50 % geringere Gewicht. Alles in allem ein sehr lohnenswerter Einsatz des BigRep PRO.

SERIENBAUTEILE

Boyze Technologies setzt den 3D-Druck ein, um Serienbauteile für ihre im Auftrag von Verizon hergestellten 5G-Kiosks zu fertigen. Aufgrund der besonderen Form wäre es sehr zeitaufwendig gewesen, diese Teile zu fräsen und es hätte besonders umfangreiche Vorbereitungen und einige Nachbearbeitungsschritte erfordert. Weil das bei den gedruckten Bauteilen nicht notwendig war, lag in diesem Anwendungsfall ein besonderes Einsparpotential im Personaleinsatz. Und da mehrere unterschiedliche Teile gleichzeitig gedruckt werden konnten, ließ sich auch der Bauraum des Druckers bestmöglich ausnutzen.

Wie können Sie 3D-Druck und CNC-Bearbeitung kombinieren?

Der Nutzen der additiven Fertigung lässt sich nochmal steigern, wenn sie in cleverer Weise mit anderen Fertigungsverfahren kombiniert wird. Gedruckte Objekte lassen sich an mechanisch höher belasteten Stellen mit aus Metall gefertigten Bauteilen verstärken. Ein Beispiel hierfür sind Gewindebuchsen aus Messing, die in Kunststoffgrundkörper eingesetzt werden. Gedruckte Teile können auch spanend nachbearbeitet werden, um kritische Toleranzen oder erforderliche Oberflächengüten einzuhalten, oder um Gewinde einzufräsen. Und Aufnahmen, Spannvorrichtungen und Positionierschablonen aus dem Drucker erleichtern auch die Arbeit an CNC-Maschinen. Durch die intelligente Verbindung von 3D-Druck und CNC-Bearbeitung können Anwender also von den Vorzügen beider Welten profitieren.

Auch bei der Entwicklung und Fertigung einfacher Vorrichtungen, wie Positionierhilfen, Montagevorrichtungen oder Werkstückaufnahmen ist der Drucker sehr hilfreich. Ein Beispiel hierfür ist die unten abgebildete Aufnahme für ein Aluminiumbauteil. Riley Gillman bei Nikola stand vor der Aufgabe, ein gefrästes Bauteil wiederholbar und sicher in einer Koordinatenmessmaschine zu positionieren. Aufgrund spezieller geometrischer Anforderungen konnte das Bauteil selbst nicht gedruckt werden, musste also auf einer CNC-Maschine gefräst werden. Es hätte aber zusätzliche Maschinenzeit und eines unverhältnismäßig großen Rohlings bedurft, um auch die Aufnahme aus Aluminium zu fräsen. Gillman entschied sich also dafür, sie auf seinem BigRep PRO zu drucken. Hier lagen nur wenige Stunden zwischen der Idee und dem fertigen Bauteil, und das bei Materialkosten von unter 20 USD!

Bei Nikola hat man gerade in den letzten Jahren die Erfahrung gemacht, dass die Verfügbarkeit sowohl externer Zulieferer als auch der benötigten Materialien immer weiter abgenommen hat. Der Drucker bietet hier Flexibilität und Unabhängigkeit.

Riley Gillman fasst die Randbedingungen zusammen, die seine Entscheidung für den Einsatz des 3D-Druckers beeinflussen: „Wir fertigen hier oft sehr große Bauteile, und das oft mit sehr knappen Zeitvorgaben. Die Geometrie der Teile spielt auch eine große Rolle; manche der Bauteile sind schlichtweg zu komplex, um sie mit herkömmlichen Verfahren zu produzieren. Und manchmal haben wir auch einfach nicht das Budget, um Teile anders als mittels 3D-Druck herzustellen!“

Welche Vorzüge bietet Ihnen also der Einsatz additiver Verfahren?

Bei Nikola findet der 3D-Druck immer häufiger dann Verwendung, wenn große Bauteile schnell verfügbar sein müssen, bzw. wenn Iterationen eines Bauteils durchgespielt werden sollen. Aufgrund der Möglichkeit, schnell und einfach Änderungen an 3D-Modellen vorzunehmen und sie dann ohne lange Vorlaufzeiten In-House fertigen zu können, lassen sich Entwicklungszeiten drastisch reduzieren. Prototypen zum Anfassen sind schneller verfügbar und vermitteln damit einen besseren Eindruck des Endprodukts.

Ist der 3D-Druck für Sie auch finanziell lohnenswert?

Natürlich ist es für Unternehmen wichtig zu wissen, ob sich eine Investition in kommerzieller Hinsicht lohnt bzw. wie lange es dauert, bis sich die Anschaffungskosten amortisiert haben. Hierzu ein kleines Rechenbeispiel aus der Praxis: Wenn Sie ein großes Bauteil extern drucken lassen, dann kann das inklusive Iterationen bis zu 5.000 USD pro Woche kosten. Bei vier ähnlich großen Bauteilen pro Monat entstehen in diesem Zeitraum Kosten von bis 20.000 USD. Vergleicht man diese Summe mit den Anschaffungskosten für einen eigenen 3D-Drucker, dann zeigt sich sehr schnell auch der finanzielle Vorteil eines Druckers in der eigenen Produktion.

Welches Verfahren ist also jetzt das bessere für Sie?

Nach diesen Ausführungen wird die Antwort „Das kommt darauf an“, die wir oben gegeben haben, hoffentlich verständlicher. Jedes der beiden Verfahren hat seine Berechtigung und seine ganz speziellen Anwendungsfälle, und daher wird der 3D-Druck auch in Ihrem Unternehmen die CNC-Fertigung (vermutlich) nicht gänzlich ersetzen.

Aber insbesondere wenn Sie auf eine gegenseitige Ergänzung beider Prozesse abzielen, dann hat die Anschaffung eines 3D-Druckers für Sie mit Sicherheit folgende Vorteile:

Sie gewinnen an Flexibilität und Unabhängigkeit.
Sie sparen Zeit und Kosten.
Sie erweitern Ihr Fertigungsspektrum.
Der 3D-Druck ermöglicht Ihnen, interne Prozesse zu überdenken und zu verbessern.

Wenn das für Sie interessant ist, dann sprechen Sie mit einem unserer Experten! Wir beraten Sie gerne und zeigen Ihnen, welcher unserer Drucker der geeignete für Sie und Ihre Anwendungen ist. Schicken Sie uns eine CAD-Datei eines Musterbauteils, und wir berechnen für Sie die Druckdauer und Kosten!

SEHEN SIE SICH DAS WEBINAR AN!

About the author:

Michael Eggerdinger

Business Manager Materials

Sparen Sie bis zu 70% an Kosten im Formenbau für den Stahlguss

Dezember 15, 2021Dezember 14, 2021

Die Herstellung von Gußformen für den Metallguß war lange ein zeitraubender und kostenintensiver Prozess. Mit einem großformatigen 3D-Drucker lässt sich das quasi auf Knopfdruck erledigen. Metso Outotec spart auf diese Weise bis zu 70% an Kosten ein.

Tradition und Moderne

Wenn es um Metallguss geht, dann werden die meisten Menschen an glühende Öfen und rußige, verrauchte Werkhallen denken. Und auch wenn dieses Bild noch immer der Realität entspricht, so umfasst das Gießen metallischer Werkstoffe neben dem reinen Gußvorgang auch eine Vielzahl weiterer Arbeitsschritte. Um diese zu optimieren und zu vereinfachen und gleichzeitig Kosten zu verringern, setzen Unternehmen wie beispielsweise Metso Outotec immer öfter auch auf 3D-Druckverfahren.

Metso Outotec ist ein weltweit operierender Anbieter von Anlagen, Komplettlösungen und Dienstleistungen in den Bereichen Bergbau und Gesteinsaufbereitung. Bauteile für das Produktportfolio werden unter anderem in fünf firmeneigenen Gießereien gefertigt. In zwei Betriebsstätten kommen Zeit 3D-Drucker von BigRep - vornehmlich zur Fertigung von Gußformen und Kernkästen - zum Einsatz. Die Niederlassung in der Tschechischen Republik besitzt bereits seit einigen Jahren einen BigRep ONE, das brasilianische Werk hatte im Januar dann einen BigRep PRO in Betrieb genommen. Hier ist Patricia Moraes, die seit 2004 im Unternehmen ist, verantwortlich für die Einführung und Optimierung des 3D-Drucks.

3D-Druck ersetzt CNC-Fräsen und macht alles leichter

Vor der Einführung der Drucker wurden die oft komplex geformten Bauteile aus Holz hergestellt. Hierbei werden Rohlinge aus Holzblöcken zusammengefügt und dann mittels CNC-Fräsen in die gewünschte Form gebracht. Dieses Verfahren erfordert nicht nur Beschaffung, Lagerung und Handhabung großer und schwerer Holzstücke, sondern auch die Maschinenprogrammierung durch speziell ausgebildetes Personal. Zudem ist der Prozess sehr zeitraubend, weil die Rohlinge oft verleimt werden müssen und erst nach dem Aushärten des Klebstoffs weiterbearbeitet werden können. Patricia Moraes: „Das dauert alles sehr lange, weil man lange warten muss, bis der Leim getrocknet ist.“

Nun wird ein Großteil der Bauteile wie Kernkästen in den verschiedensten Größen, Losteile, aber auch Formen für das Kernschiessen direkt auf den Maschinen von BigRep gedruckt. Außerdem entstehen hier speziell konstruierte Anbauteile, die auf einfach geformte Grundkörper aufgesetzt werden und damit eine große Flexibilität bei der Herstellung einer Vielzahl von Gussformen ermöglichen. Wichtig ist hier auch die enge Vernetzung von CNC-Fertigung und 3D-Druck. Sehr große Grundkörper, die durch die Ergänzung mit gedruckten Losteilen vielseitig verwendbar sind werden weiterhin gefräst, während kleinere Teile meist komplett gedruckt werden.

Schneller, leichter, und flexibler

Einer der wichtigsten Vorzüge des neuen Verfahrens – der deutlich schnellere Herstellungsprozess - liegt laut Patricia Moraes auf der Hand: „Man kann sagen, der Drucker arbeitet in drei Schichten. […] Ich starte heute den Druckvorgang, und schon morgen habe ich das neue Bauteil zur Verfügung.“ Das beschleunigt nicht nur die Produktion, sondern ermöglicht auch deutlich kürzere Iterationszyklen. Anpassungen an den Gussformen und Kernkästen können so auch kurzfristig vorgenommen und Änderungswünsche einfach umgesetzt werden.

Zudem sind die Bauteile leichter und damit einfacher zu handhaben. Und auch die Beschaffung und Lagerung des Rohmaterials ist stark vereinfacht, weil für viele Teile kein Holz mehr gekauft, sondern nur das entsprechende Filament bestellt werden muss. Metso Outotec macht sich auch die Möglichkeit zunutze, verschiedene Materialien auf derselben Maschine einzusetzen. So können Oberflächen, die im Einsatz stark beansprucht werden mit höherfesten Materialien wie Pro-HT gedruckt werden, während die darunter liegenden Strukturen aus kostengünstigem PLA bestehen. Mit Hilfe der von BigRep kostenlos bereitgestellten Softwarelösung BLADE lassen sich auch die inneren Strukturen des Objekts anpassen. Strukturen, die höhere Kräfte aufnehmen müssen werden dementsprechend massiver gedruckt, während an anderen Stellen material- und damit auch gewichtssparend gearbeitet werden kann.

Kurze Lernphase und wichtige Erkenntnisse

Nach über 70 auf dem neuen BigRep PRO gedruckten Bauteilen zieht Patricia Moraes ein deutlich positives Fazit. „Die Lernkurve war sehr kurz. […] Nach nur drei Monaten der Einarbeitung haben wir eine Maschineneffizienz von 80% erreicht.“ Erkenntnisse aus dieser Lernphase führten auch schnell zu weiteren Prozessoptimierungen. So stellte sich heraus, dass auch mit größerer Druckdüse und Schichtdicke qualitativ hochwertige Oberflächen erzeugt werden konnten, sodass die Bauteile ohne oder mit nur geringer Nachbearbeitung sofort einsetzbar waren. Auf diese Weise konnten die Druckzeiten fast halbiert und die Masse produzierter Bauteile verdoppelt werden. Je nach Bauteil zeigt die von Metso Outotec durchgeführte Auswertung nach sieben Monaten Kosteneinsparungen im Vergleich zum vorherigen, traditionellen Prozess von 55% bis 70%.

Die guten Erfahrungen, die Metso Outotec mit den Druckern von BigRep in der Fertigung gemacht hat, fördern auch die Kreativität der Mitarbeiter. Gefragt, ob sie die 3D-Drucker auch an anderer Stelle einsetzen werden, sagt Patricia Moraes: „Wir sehen hier viele weitere Einsatzmöglichkeiten, wie beispielsweise Lehren und Vorrichtungen, aber auch Ersatzteile. […] Gerade für älteres Equipment muss man Ersatzteile oft importieren. Aufgrund der hohen Genauigkeit und den passenden Materialien gibt es hier viele Möglichkeiten.“

Bei Metso Outotec ist man mit der Einführung der 3D-Drucker höchst zufrieden. Sehr gute Qualität der Maschinen und Produkte und insbesondere die Vielseitigkeit und Flexibilität sowohl des BigRep ONE als auch des PRO machen die Geräte zu einer lohnenden Anschaffung. Hier spielt einerseits die große Vielfalt der von BigRep erhältlichen Materialien eine wichtige Rolle, aber auch die gute Unterstützung durch BigRep trägt laut Patricia Moraes stark zur erfolgreichen Umsetzung dieser Modernisierungsmaßnahme bei: „In BigRep haben wir einen sehr guten Partner!“

Sehen sie sich das Webinar an!

Großformat-3D-Druck beschleunigt die Produktion von Feuerwehrfahrzeugen

Februar 23, 2023Oktober 12, 2021

Magirus nutzt den großformatigen 3D-Druck für das Prototyping und die Produktion von Löschfahrzeugen

Hinter jeder Feuerwehr, die zu Notfällen und Bränden ausrückt, steht ein Löschfahrzeug, und hinter jedem Löschfahrzeug steht ein Team von Ingenieuren, die hart daran arbeiten, die sichersten und leistungsfähigsten Fahrzeuge und Funktionen zu liefern. Und genau hier kommt Magirus ins Spiel. Das in Deutschland ansässige Unternehmen wurde 1864 von dem Feuerwehrmann Conrad Dietrich Magirus mit dem Ziel gegründet, Pionierarbeit bei der Entwicklung modernster Feuerwehrfahrzeuge und -produkte zu leisten. Heute, mehr als 150 Jahre später, hilft der großformatige 3D-Druck dem Unternehmen, diese Mission fortzusetzen und Lösungen für die Brandbekämpfung in die Zukunft zu bringen.

3D-Druck in großem Maßstab läutet neue Ära für Prototypenbau von Löschfahrzeugen ein

Der 3D-Druck ist für Magirus nicht ganz neu. Das Unternehmen, das eine breite Palette von Feuerwehrausrüstungen anbietet (u. a. Feuerwehren-, Tanklöschfahrzeuge und Drehleitern), nutzt die Technologie seit 2015, um sein Prototyping und seine Produktentwicklung zu verbessern. Wie die meisten Anwender von 3D-Druckern arbeitete auch Magirus zunächst mit externen 3D-Druckdienstleistern zusammen. Als jedoch 2018 die Nachfrage nach großformatigen Prototypen stieg, beschloss das Unternehmen, in einen eigenen 3D-Drucker, den BigRep ONE, zu investieren.

Seitdem ist der 3D-Druck ein fester Bestandteil des Prototyping- und Produktentwicklungs-Workflows von Magirus geworden, insbesondere für die Herstellung von ästhetischen und ergonomischen Bauteilen mit einer Länge von mehr als 300 mm. Der Chefingenieur für Prototyping bei Magirus, Jens Krämer, und sein Team verwenden den BigRep ONE für den 3D-Druck von Funktionsprototypen, die auf LKWs montiert und getestet werden können, um das Design zu validieren, bevor mit der Werkzeugherstellung und Produktion begonnen wird.

"Vor dem 3D-Druck war die Herstellung von Prototypen sehr teuer", erklärt Krämer. Sein Team war auf Handlaminierung und Fräsverfahren angewiesen - beides zeit- und kostenaufwändige Verfahren zur Herstellung von Prototypen, bevor die endgültigen Werkzeuge hergestellt werden konnten.

Durch die Einbindung des 3D-Drucks in den Prototyping-Workflow konnte das Magirus-Team nicht nur seine Prototyping-Kosten drastisch senken (von fast hunderttausend Euro auf nur noch ein paar tausend Euro), sondern auch die Vorlaufzeiten für die Entwicklung von Bauteilen erheblich verkürzen. "Früher dauerte es 3-6 Monate, je nach Größe und Kapazität der Prototypenwerkstatt, jetzt ist es nur noch eine Frage der Druckzeit auf der Maschine, also nur noch ein paar Tage", sagt Krämer.

Die Zeit- und Kosteneinsparungen, die der Prototyping-Abteilung von Magirus durch den 3D-Druck möglich wurden, haben auch eine flexiblere Entwicklung von Komponenten ermöglicht, was dem Unternehmen hilft, die Bedürfnisse seiner Kunden aus der Feuerwehrbranche zu erfüllen. Mit anderen Worten: Der 3D-Druck in großem Maßstab ermöglicht Magirus die schnelle Herstellung und Validierung von Prototypen, was wiederum die Weiterentwicklung und Verbesserung seiner Feuerwehrfahrzeuge und -lösungen auf der Grundlage von Kundenfeedback erlaubt.

Schnelle Reaktion für die Produktion

Während Magirus seinen hauseigenen BigRep ONE 3D-Drucker hauptsächlich für die Herstellung von Prototypen einsetzt, beginnt der Hersteller von Feuerwehrfahrzeugen, die Technologie auch für die Kleinserienproduktion zu nutzen. Das erste 3D-gedruckte End-Use Part des Unternehmens durchläuft derzeit die letzten Phasen der Validierung für den Einsatz in Feuerwehrfahrzeugen.

Bei dem betreffenden Bauteil handelt es sich um einen Fensterrahmen für die Tür der Mannschaftskabine eines Feuerwehrfahrzeugs. Die Mannschaftskabine ist Teil eines Einsatzfahrzeugs und für mindestens neun Mannschaftsmitglieder ausgelegt. Für die Feuerwehrleute ist es wichtig, eine möglichst gute Sicht aus der Kabine zu haben, wenn sie sich dem Feuer bzw. dem Einsatzort nähern. Magirus wurde daher von seinen Kunden gefragt, ob der Einbau eines zusätzlichen Fensters in den Rahmen der Mannschaftskabinentür möglich ist, um die Sicht von innen zu verbessern.

Bei der Entwicklung des Fensters verwendete das Magirus-Team den BigRep ONE, um einen Prototyp des Rahmens zu drucken – ein dem Strukturelement, das die Außenschale der Tür mit der Innenseite verbindet. Die Qualität des Rahmen-Prototyps war schließlich so zufriedenstellend, dass das Team beschloss, auf die traditionelle Herstellung der Rahmen ganz zu verzichten und das Bauteil in 3D zu drucken. Das Serienteil, das etwa 800 x 600 x 150 mm misst, wurde mit einer höheren Auflösung als der ursprüngliche Prototyp 3D-gedruckt und aus einem hochtemperaturbeständigen kohlenstofffaserverstärkten Polymer, HI-TEMP CF, hergestellt.

"Da die Stückzahlen gering sind, haben wir mit der Vorserienproduktion [des Fensterrahmens] begonnen", sagt Harald Fitz, Chefingenieur für Standardfahrzeuge der Feuerwehr bei MAGIRUS. "Ebenfalls Teil unserer Arbeit ist das Testen und Validieren, denn das Bauteil muss stabil sein und den Bedingungen standhalten, unter denen die Feuerwehrleute ihre Fahrzeuge einsetzen. Dies ist derzeit noch nicht abgeschlossen, aber wir sind zuversichtlich, dass der Rahmen allen Tests, die wir durchführen, standhalten wird.“ Der 3D-gedruckte Fensterrahmen wird unter anderem auf Vibrations-, Stoß- und Hitzebeständigkeit getestet.

Durch den Einsatz von 3D-Druck für den Fensterrahmen profitierte Magirus nicht nur von einer schnelleren und kostengünstigeren Prototypenherstellung, sondern konnte diese Vorteile auch auf die Endproduktion übertragen. Vor allem aber hat das Unternehmen einen Weg gefunden, schneller / unmittelbarer auf die Wünsche seiner Kunden einzugehen, die sich auf die Produkte und Systeme des Unternehmens verlassen, um Leben zu retten.

BigRep ONE 3D-Drucker

Entscheidend für den erfolgreichen Einsatz des 3D-Drucks bei Magirus – sowohl für das Prototyping als auch für die Endproduktion – ist der BigRep ONE 3D-Drucker. Beim BigRep ONE handelt es sich um ein vom Berliner Unternehmen BigRep hergestellten großformatigen industriellen 3D-Drucker, von dem weltweit bereits über 400 Systeme im Einsatz sind.

Der Drucker zeichnet sich durch sein riesiges großes (oder enormes) Bauvolumen von insgesamt einem Kubikmeter und seiner Kompatibilität mit verschiedenen Polymerfilamenten aus – darunter PLA, TPU, PETG und HI-TEMP CF, einem kohlenfaserverstärktem Biopolymer in Ingenieurqualität. Im BigRep ONE sind außerdem zwei BigRep Power Extruder mit austauschbaren Düsengrößen integriert, die das Drucken mit zwei unterschiedliche Materialien oder die Verwendung von wasserlöslichen Stützstrukturen ermöglichen.

Für Magirus waren die Größe und die industriellen Fähigkeiten des BigRep ONE ausschlaggebend. Die Maschine eignet sich nicht nur für die Herstellung großformatiger Prototypen, die das Unternehmen für seine Feuerwehrfahrzeuge benötigt, sondern kann auch für die Produktion mehrerer kleinerer Komponenten – wie z. B. des Fensterrahmens – in einer Kleinserie verwendet werden. Die individuell anpassbaren Einstellungen des 3D-Druckers, wie z. B. der Auflösung, ermöglichen dem Unternehmen außerdem die schnelle Herstellung von Prototypen mit einer geringeren Auflösung und die Verbesserung der Druckqualität für End-use parts.

"Wie Sie sich aufgrund der Größe unserer Fahrzeuge vorstellen können, wurden auch die Teile, die wir benötigten, immer größer ", sagt Krämer. "Nach einer abschließenden Bewertung haben wir uns für den Kauf des BigRep ONE entschieden. Feuerwehrfahrzeuge sind das ein idealer Anwendungsfall für den 3D-Druck, da die Menge der produzierten Fahrzeuge groß ist und die hohe Individualisierung als auch die Digitalisierung schnelle Lösungen erfordern."

„Ich bin zuversichtlich, dass wir die Anzahl der mit dem BigRep ONE 3D-Drucker hergestellten Bauteile weiter erhöhen können", fügt Fitz hinzu. „Ausgehend vom Prototyping und dem ersten in Kleinserie gefertigten Teil kann ich mir durchaus vorstellen, dass wir in einzelnen Fällen oder für spezielle Teile komplett auf 3D-Druck umsteigen können.“

Mit anderen Worten: Dies ist erst der Anfang des Einsatzes von 3D-Druck in der Produktion von Magirus. Die 3D-Drucktechnologie hat das Potenzial, immer mehr Möglichkeiten für kundenspezifische Bauteile und Kleinserien für die Herstellung von Feuerwehrfahrzeugen zu bieten. Wer weiß, Vielleicht ist das nächste Magirus Feuerwehrauto, das Sie sehen, auch mit einem 3D-gedruckten Bauteil ausgestattet!

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

MEHR ERFAHREN

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

MEHR ERFAHREN

Medizinischer 3d-druck erfindet den rollstuhl und die orthese neu

Februar 25, 2022Mai 7, 2021

Medizinische 3D-Druckanwendungen haben in den letzten Jahren die Bereitstellung von medizinischen Geräten drastisch verbessert.

Der 3D-Druck hat kleine, personalisierte Prothesen signifikant erschwinglicher, zugänglicher und effektiver gemacht, da sie auf Anfrage personalisiert hergestellt werden können. Größere medizinische Geräte - wie Rollstühle und Orthesen - waren jedoch durch die kleinen verfügbaren Bauvolumen begrenzt.

Heute, da der großformatige 3D-Druck immer zugänglicher und zuverlässiger geworden ist, holt die Medizinbranche die verlorene Zeit nach. Im vergangenen Jahr gab es einige unglaubliche Innovationen im medizinischen 3D-Druck, die durch die großformatige additive Fertigung mit BigRep-Technologie ermöglicht wurden.

Zwei von BigRep's Partnern, Phoenix Instinct und 3Dit Medical, haben sich als besonders bemerkenswert erwiesen. Sie haben inspirierende Innovationen geschaffen und sich die Unterstützung verdient, die sie benötigen, um ihre lebensverändernden Designs vollständig zu realisieren.

Medizinischer 3D-Druck ermöglicht einen intelligenten Rollstuhl

Der Rollstuhl sei seit den 1980er Jahren weitgehend unverändert geblieben, sagt Andrew Slorance, CEO von Phoenix Instinct und selbst Rollstuhlfahrer. "Die Rollstuhlhersteller haben nicht aufhören können, mechanisch zu denken", sagt er. "Alle Produkte um uns herum entwickeln sich weiter - sie werden intelligent. Das macht keinen Sinn."

Mit der Vision, Rollstühle mit intelligenter Technologie neu zu erfinden, nahmen Slorance und Phoenix Instinct an der Toyota Mobility Ultimate Challenge teil: ein Fonds, der die Entwicklung innovativer Mobilitätslösungen weltweit unterstützt. In der 18-monatigen Wettbewerbszeit entwickelte das Unternehmen den Phoenix i: einen revolutionären Rollstuhl mit einem intelligenten Schwerpunkt.

Der Phoenix i ist ein ultraleichter Kohlefaserrollstuhl mit einer einzigartigen intelligenten Gewichtsverteilungstechnologie. Der Stuhl passt seinen Schwerpunkt kontinuierlich an die Bewegungen des Benutzers an, wodurch er in verschiedenen Bewegungen, auf unterschiedlichem Terrain und in verschiedenen Situationen leichter zu steuern ist und Risiken wie Stürze nach hinten verringert. Weitere intelligente Funktionen wie der leichte Power-Assist und die automatische Bremsfunktion erleichtern das Überwinden von Steigungen und machen ein Abbremsen mit der Hand weitgehend überflüssig.

Der BigRep-Großformat-3D-Drucker des Unternehmens machte die Entwicklung des Stuhls im Zeitrahmen von Toyota möglich, so Slorance. Sie wiederholten sich ständig und druckten Rahmen in Originalgröße, um sie vor Ort zu testen - eine Leistung, die mit traditionellen Arbeitsabläufen einfach nicht möglich gewesen wäre. "Die Entwicklung des letzten Kohlefaserstuhls dauerte etwa 4 Jahre", sagte er. "Wir drucken jetzt Rollstuhlrahmen in voller Größe. Das hat die Fähigkeit, ein Produkt zu entwickeln, verändert."

Jetzt, da das Unternehmen die ersten Prototypen fertiggestellt hat, setzt es seinen BigRep weiter ein, indem es Formen aus Kohlenstofffasern druckt, die bei der Herstellung der Stühle verwendet werden. Es liegen noch 18 Monate Entwicklungszeit vor uns, sagt Slorance, aber mit dem Entwicklungsfond in Höhe von einer Million Dollar, den das Unternehmen bei der Toyota Mobility Ultimate Challenge gewonnen hat, und modernen industriellen Ressourcen wie dem industriellen 3D-Drucker BigRep, sieht die Zukunft für den Phoenix i rosig aus.

3D-Druck Orthese: Personalisierte Skoliose-Korsetts

Skoliose betrifft etwa 3 % der Weltbevölkerung, was bedeutet, dass es in Saudi-Arabien etwa 1 Million Skoliosepatienten gibt, so Dr. Ahmad Basalah, Vizepräsident der 3Dit Corp.

Um die Verschlechterung der Wirbelsäule bei Skoliose-Patienten aufzuhalten, sind individuell angepasste Körperstützen erforderlich, die enorm teuer und schwierig zu produzieren sind. Aber jetzt sagt 3Dit Medical - der medizinische Leiter der 3Dit Corp. -, dass sie eine neue Lösung gefunden haben, um nicht nur Stützen zu bauen, die den Abbau der Wirbelsäule aufhalten, sondern auch vielversprechende Ergebnisse bei der Korrektur der Wirbelsäule zeigen.

Mit ihrem BigRep ONE mit einem Bauvolumen von einem Kubikmeter hat 3Dit Medical bereits erfolgreich Skoliose-Körperstützen 3D-gedruckt, die vielversprechende Ergebnisse bei der Korrektur der Wirbelsäule zeigen. Die Korsetts sind bereits 50 % leichter als ihre herkömmlichen Gegenstücke, kosten einen Bruchteil und werden in nur drei Tagen statt wie bisher in drei Wochen hergestellt. Aber dank der digitalen Natur der additiven Fertigung ermöglichen sie auch einfache Anpassungen vor dem Druck, die Druck auf präzise Punkte ausüben und helfen, die Wirbelsäule des Trägers langsam zu korrigieren.

"Die Anfertigung einer konventionellen Skoliose-Korsettschiene ist demütigend", sagt Dr. Wesam Alsabban, Präsident von 3Dit Corp., als er den Prozess der Vermessung von Skoliose-Patienten beschreibt, bei dem diese vor der Einführung von 3D-Druckern nackt von der Decke hängen mussten, während die Messungen vorgenommen wurden.

Mit dem neuen additiven Fertigungsverfahren von 3Dit Medical benötigen Patienten nur ein einfaches Röntgenbild und einen 3D-Scan, um Maße zu erfassen.

Die bahnbrechende Anwendung gewann den dritten Platz beim MIT Enterprise Forum in Saudi-Arabien. Angeregt durch das Potenzial, sagt 3Dit Medical, dass sie die Technologie weiter entwickeln werden und denken, dass sie in Zukunft zu noch wertvolleren Produkten führen wird.

Wie könnten Sie die Welt mit einem industriellen 3D-Drucker verändern, um Innovation und Produktion zu rationalisieren?

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

Der BigRep PRO ist ein Großformat-3D-Drucker, der auf hohe Produktivität in der industriellen Fertigung ausgelegt ist. Für Ingenieure und Hersteller bildet der 3D-Drucker eine in hohem Maße skalierbare Lösung, mit dem Teile und Produkte für den Endverbraucher oder Fertigungswerkzeuge aus technischen Hochleistungswerkstoffen effizient hergestellt werden können. Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1 m³ trägt dieser schnelle und zuverlässige 3D-Industriedrucker zur Beschleunigung Ihrer Produktion bei.

MEHR ERFAHREN

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

Der BigRep PRO ist ein Großformat-3D-Drucker, der auf hohe Produktivität in der industriellen Fertigung ausgelegt ist. Für Ingenieure und Hersteller bildet der 3D-Drucker eine in hohem Maße skalierbare Lösung, mit dem Teile und Produkte für den Endverbraucher oder Fertigungswerkzeuge aus technischen Hochleistungswerkstoffen effizient hergestellt werden können. Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1 m3 trägt dieser schnelle und zuverlässige 3D-Industriedrucker zur Beschleunigung Ihrer Produktion bei.

MEHR ERFAHREN

Wie WAT die Qualitätssicherung mit 3D-gedruckten Werkzeugen für die Automobilproduktion rationalisiert

Februar 23, 2023Dezember 17, 2020

Die Einbindung des 3D-Drucks in die Produktentwicklungs- und Prototyping-Prozesse der Automobilindustrie ist heute eine weithin akzeptierte Strategie zur Reduzierung von Kosten und Vorlaufzeiten. Aber auch die späteren Phasen der industriellen Produktion sind reif für Innovationen im Bereich der additiven Fertigung. Ein Bereich mit schnellem Wachstum sind 3D-gedruckte Produktionswerkzeuge für den Einsatz in der Serienproduktion.

3D-gedruckte Produktionswerkzeuge reduzieren die Arbeitsvorgänge

Walter Automobiltechnik (WAT), ein in Berlin ansässiger Automobilhersteller, der sich auf die Produktion von Fahrzeugrahmen spezialisiert hat, vereinfacht die Arbeitsabläufe in seiner Produktion mit maßgeschneiderten 3D-gedruckten Werkzeugen drastisch. Die Produktionswerkzeuge, die von WAT mit dem industriellen 3D-Drucker BigRep ONE gefertigt wurden, sind in die Arbeitsabläufe der Qualitätssicherung implementiert und reduzieren den Zeitaufwand an den Kontrolllinien mit einfachen Prüfvorrichtungen, die halbautomatische Qualitätssicherungsprüfungen ermöglichen. Die Kontrollsysteme haben die Arbeitsschritte halbiert, wodurch Mitarbeiter Zeit gewinnen und die Zeit für die Auftragsabwicklung reduziert wird.

"Die Kundenerwartung an die Qualität ist das eine, die Kundenerwartung an die Projektlaufzeit zur Lieferung von Bauteilen wird immer kürzer", sagt Martin Münch, Leiter der Konstruktion bei WAT. "Gerade hier hilft uns der 3D-Druck und der BigRep ONE sehr, die Zykluskosten des Projekts zu reduzieren."

Kostensenkung durch maßgeschneiderte Vorrichtungen mit 3D-Druckern

Durch den 3D-Druck von Montagevorrichtungen für ihre neuen Qualitätssicherungssysteme vermeidet WAT die erheblichen Kosten, die traditionell mit anwendungsspezifischen Industriewerkzeugen verbunden sind. Anstatt eine Werkstatt damit zu beauftragen, die Vorrichtungen manuell aus Aluminium oder anderen Metallen zu fertigen, nutzt WAT den BigRep ONE im eigenen Haus, um seine Arbeitsabläufe zu optimieren.

"Weil ich einen Kubikmeter drucken kann, kann ich wirklich große Komponenten herstellen - was man bei diesen Vorrichtungen sehen kann", sagt André Lenz, Techinker bei WAT und verantwortlich für das die Konstrucktion und den 3D-Druck von Werkzeugen für die Fertigung von WAT in Berlin. "Hätten wir sie zum Beispiel aus Stahl oder Aluminium hergestellt, wäre das unglaublich teuer und vor allem schwer gewesen und aus mehreren Teilen zusammengesetzt."

Automotive-Quality-Assurance-Production-Tools-WAT

Wie bei vielen Unternehmen, die ihre industriellen Ausrüstung um einen großformatigen 3D-Drucker ergängen, ist der Prozess für WAT nicht mit dieser ersten Anwendung zu Ende. Lenz hat hilfreiche Hilfsmittel rund um die Anlage entworfen und gedruckt, von Ablagen bis hin zu Halterungen, um Werkzeuge in Reichweite zu halten.

Für WAT war die Entscheidung, in einen BigRep ONE für den 3D-Druck in der Automobilindustrie zu investieren, ein entscheidender Schritt. Sie haben die Kosten gesenkt und den Aufwand für wichtige Fertigungsprozesse reduziert, um ihr Produkt zu den Kosten und in der Zeit zu liefern, die ihre Kunden erwarten. Aber die Qualitätssicherung ist nur der Anfang, da WAT weitere Anwendungen für die additive Fertigung entwickelt, um effizientere Fertigungsprozesse in der Automobilindustrie zu schaffen.

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

Der BigRep ONE ist ein in Deutschland entwickelter Großformatig-3D-Drucker für den Einsatz rund um die Uhr. Bisher wurden über 500 dieser kostengünstigen Systeme installiert, die sich bei Fertigungsunternehmen weltweit als zuverlässig erwiesen haben. Der ONE zeichnet sich durch ein großes Bauvolumen von 1 m³ und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aus, sodass Sie Ihre Entwürfe zuverlässig in Originalgröße herstellen können.

MEHR ERFAHREN

Nikola Corporation investiert in einen BigRep PRO, um damit die Zukuft schwerer Lastwagen zu formen

August 2, 2021Dezember 8, 2020

Die Nikola Corporation entwickelt innovative Energie- und Transportlösungen, dafür hat sie in den BigRep PRO, einen Großformat-3D-Drucker, investiert. Damit sollen die Konstruktions- und Fertigungsprozesse ihrer emissionsfreien batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge, der Antriebsstränge von Elektrofahrzeugen, Fahrzeugkomponenten, Energiespeichersysteme und der Infrastruktur von Wasserstoffstationen rationalisiert werden.

BigRep, der weltweit führende Anbieter von Technologien und Lösungen im Bereich der großformatigen additiven Fertigung (Additive Manufacturing - AM), ist bekannt für seine in Deutschland entwickelten 3D-Drucker der nächsten Generation wie den BigRep PRO. Spezialisiert auf industrielle Lösungen für innovative Hersteller wie Nikola und fortschrittliche AM-Anwendungen, sind BigRep und Nikola, aufgrund ihres Rufs, innovative Technologien zu verbreiten, eine ideale Ergänzung.

Der BigRep PRO verändert die Art und Weise, wie Branchenführer wie Nikola die additive Fertigung einsetzen. Die Integration von AM in Design- und Fertigungsprozessen öffnet die Tür für Verbesserungen von Prozessen, Produktdesign und Betriebsabläufen. Wie bei Nikola ist die additive Fertigung in der Lage, eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der Zukunft des Güterverkehrs zu spielen. Unterstützt wird dies durch BigReps einzigartige Technologie und das Portfolio an hochwertigen Materialien in Ingenieurqualität - entwickelt in BigReps enger Zusammenarbeit mit BASF.

"Unsere Vision bei der Nikola Corporation ist es, ein weltweit führender Anbieter von emissionsfreiem Transport zu werden - und Innovation spielt eine wichtige Rolle, um dies zu erreichen. Wir haben uns für den BigRep PRO aufgrund seines großen Bauvolumens, der Kompatibilität mit Filamenten von Drittanbietern und der hochmodernen CNC-Steuerungssysteme von Bosch-Rexroth entschieden", sagte Riley Gillman, Technical Operations Manager der Nikola Corporation. "Die ersten Drucke, die wir durchgeführt haben, dauerten 17 Tage. Seitdem haben wir den PRO so ziemlich ununterbrochen laufen lassen. Er hilft uns beim Drucken von Bauteilen und Komponenten mit seiner großen Druckkapazität, seiner hohen Auflösung und Genauigkeit während des gesamten Prozesses."

Nikola Motors BigRep PRO Tre Print Left Bumper

Nikola verlässt sich auf den BigRep PRO, um Vorrichtungen für Montage, Schweißen und Prüfungen mit einer Koordinatenmessmaschine (CMM), die alle ein hohes Maß an Präzision erfordern, zu drucken. Darüber hinaus produziert der PRO Testkomponenten für die Passungsprüfung an den Fahrzeugen des Unternehmens und fertigt einige Endanwendungsteile.

"Wir freuen uns, mit der Nikola Corporation zusammenzuarbeiten, indem wir sowohl die industriellen 3D-Drucker von BigRep als auch unser Fachwissen über innovative Anwendungen zur Verfügung stellen", sagt Frank Marangell, BigRep CBO und Präsident von BigRep America. "Die Vielfalt der Anwendungen, die Nikola druckt, verdeutlicht die Flexibilität und das Hochleistungspotenzial des PRO in anspruchsvollen Branchen wie der Automobilindustrie. Nikola reiht sich in die Liste anderer führender Unternehmen der Automobilindustrie ein, die von der beispiellosen Geschwindigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit unseres Flaggschiffsystems profitieren, die es zur perfekten Wahl für hochmoderne AM-Anwendungen machen".

Der BigRep PRO ist speziell für den 3D-Druck von großformatigen Produktionsteilen konzipiert, die in Hochleistungsanwendungen in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie und anderen Branchen benötigt werden. Der BigRep PRO verfügt über einen Bauraum von fast einem Kubikmeter und ist mit einem hochmodernen CNC-Bewegungssteuerungssystem von Bosch Rexroth ausgestattet, das IoT-Konnektivität zur vollständigen Integration mit Industrie 4.0 bietet.

Um ein perfektes Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Auflösung zu schaffen, bietet BigRep zwei Extrudervarianten für den PRO an, den Advanced Capability Extruder (ACE) und den BigRep MXT®, die firmeneigene Metering Extruder Technology. Eine große, luftdichte Filamentkammer ermöglicht das kontinuierliche Drucken mit technisch hochwertigen Filamenten wie PA6/66, ABS, ASA, Carbonfaser-Filamenten und mehr. Der PRO arbeitet mit der BLADE-Slicer-Software von BigRep, die genaue Berechnungen der Druckzeit und des Materialverbrauchs für eine hohe Produktivität sowie einfache Werkzeuge für den einfachen Batch- und Spiegeldruck bietet.

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

MEHR ERFAHREN

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

Der BigRep PRO ist ein Großformat-3D-Drucker, der auf hohe Produktivität in der industriellen Fertigung ausgelegt ist. Für Ingenieure und Hersteller bildet der 3D-Drucker eine in hohem Maße skalierbare Lösung, mit dem Teile und Produkte für den Endverbraucher oder Fertigungswerkzeuge aus technischen Hochleistungswerkstoffen effizient hergestellt werden können. Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1 m3 trägt dieser schnelle und zuverlässige 3D-Industriedrucker zur Beschleunigung Ihrer Produktion bei.

MEHR ERFAHREN

PRESSE & MEDIEN

ÜBER UNS

REFERENZEN

TECHNISCHER SUPPORT

ANWENDUNGEN

INDUSTRIEN

eBooks

ZUKÜNFTIGE EVENTS

3D-DRUCK LIEFERT DIE LÖSUNG

3D-DRUCK IST VIELSEITIGER ALS TRADITIONELLE METHODEN

VORTEILE VON HI-TEMP CF

3D-DRUCK HÄLT EINZUG IN DIE LUFT- UND RAUMFAHRTINDUSTRIE

INDUSTRIAL QUALITY MEETS COST EFFICIENCY. COMPLEX PARTS IN LARGE SCALE.

INDUSTRIAL QUALITY MEETS COST EFFICIENCY. COMPLEX PARTS IN LARGE SCALE.

Große Bauteile benötigen traditionell teure Produktionstechniken

3D-Druck spart Zeit und Geld in der Entwicklungsphase

Wie profitiert Airbus vom großformatigen 3D-Druck mit BigRep?

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

About the author:

Michael Eggerdinger

Kein Flugverkehr durch COVID-19

Unterbrechungen der Lieferketten

Unkonventionelles Denken mit 3D-Druck

Vom Konzept zur Fertigung

Wohin wird uns der 3D-Druck in Zukunft führen?

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

About the author:

Dominik Stürzer

Canyon: Innovativ von Anfang an

Additive Verfahren sparen Zeit und Geld beim Rahmendesign

Entwicklung nachhaltiger Rahmenkonzepte mit Hilfe des BigRep ONE

Zukunft des 3D-Drucks in der Fahrradentwicklung

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

About the author:

Michael Eggerdinger

Überblick CNC-Fertigung bzw. subtraktive Verfahren

Überblick 3D-Druck (bzw. additive Verfahren)

Wie können Sie Ihren 3D-Drucker am besten einsetzen?

MONTAGEHILFEN

SERIENBAUTEILE

Wie können Sie 3D-Druck und CNC-Bearbeitung kombinieren?

Welche Vorzüge bietet Ihnen also der Einsatz additiver Verfahren?

Ist der 3D-Druck für Sie auch finanziell lohnenswert?

Welches Verfahren ist also jetzt das bessere für Sie?

About the author:

Michael Eggerdinger

Tradition und Moderne

3D-Druck ersetzt CNC-Fräsen und macht alles leichter

Schneller, leichter, und flexibler

Kurze Lernphase und wichtige Erkenntnisse

3D-Druck in großem Maßstab läutet neue Ära für Prototypenbau von Löschfahrzeugen ein

Schnelle Reaktion für die Produktion

BigRep ONE 3D-Drucker

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

Medizinischer 3D-Druck ermöglicht einen intelligenten Rollstuhl

3D-Druck Orthese: Personalisierte Skoliose-Korsetts

Wie könnten Sie die Welt mit einem industriellen 3D-Drucker verändern, um Innovation und Produktion zu rationalisieren?

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ. KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ. KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

3D-gedruckte Produktionswerkzeuge reduzieren die Arbeitsvorgänge

Kostensenkung durch maßgeschneiderte Vorrichtungen mit 3D-Druckern

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ. KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ. KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

INDUSTRIAL QUALITY MEETS COST EFFICIENCY.
COMPLEX PARTS IN LARGE SCALE.

INDUSTRIAL QUALITY MEETS COST EFFICIENCY.
COMPLEX PARTS IN LARGE SCALE.

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.