Additive Fertigung

Dennoch muss bei der Anschaffung eines 3D-Druckers einiges beachtet werden. Nicht in jedem Umfeld ist der Ersatz klassischer Fertigungsverfahren durch die Additive Fertigung sinnvoll. Am offensichtlichsten ist das bei der auf kurze Taktzeiten getrimmten Massenfertigung.

Welches sind die Vorteile und wo werden sie am sinnvollsten eingesetzt?

3D-Drucker von Dynamical sind FFF-Drucker, sie schmelzen also einen Kunststoff-Filament auf und tragen die Schmelze Schicht für Schicht auf. Das geschieht mit sehr hoher Präzision, die in vielen Fällen eine nachträgliche Oberflächenbearbeitung überflüssig macht. Zudem können mit Druckern von Dynamical auch Hochleistungskunststoffe verarbeitet werden, die gegenüber z.B. PE, PP oder ABS einen stark erweiterten Einsatzbereich haben.

Allgemeine Vorteile des 3D-Drucks sind

• Anfertigung auch komplexer Teile ohne komplexe Fertigung, keine speziellen kostenintensiven Werkzeuge, Formen oder Anlagen notwendig.

• Keine klassische Korrelation der Stückkosten zur Größe des Fertigungsloses. 3D-Druck ist besonders für Kleinserien und mittelgroße Aufträge geeignet.

• Produktion an dem Ort, wo der Drucker steht, nicht wo die Fabrik steht. Das kann erhebliche Logistikvorteile bringen.

• Möglichkeit zum „Digitalen Lager“, bei dem Ersatzteile erst dann ausgedruckt werden, wenn sie benötigt werden.

• Sehr schnelle Designänderungen und Individualisierung möglich.

• Nachhaltigkeit der Produktion, da hier kaum Abfall wie bei der Subtraktiven Fertigung entsteht. Es wird nicht mehr Material wie für das Endprodukt benötigt.

3D-Druck mit Dynamical Drucker ist also nicht als Ergänzung anderer Fertigungstechniken zu sehen, sondern als eine andere Arbeits- und Produktionsweise. Diese erfolgt bis auf den Druck selbst vollständig im digitalen Raum.

Ein sinnvolles Umfeld für die Anschaffung industrieller Drucker von Dynamical ist in vielen Fällen die Fertigung komplexer Geometrien. Durch den schichtweisen Aufbau besitzt dieses Fertigungsverfahren größtmögliche Designfreiheit. Bei der klassischen Fertigung entstehen unter Berücksichtigung der DFMA (Fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung) Regeln oft stark einschränkende Randbedingungen (z.B. Hinterspritzungen oder Durchdringungen). Der 3D-Druck umgeht diese Nachteile.

Durch die Möglichkeit, auch zwei Druckköpfe gleichzeitig nutzen zu können, entstehen ganz neue Eigenschaftskombinationen. Auch kann häufig der Montageaufwand gegenüber klassischen Fertigungsverfahren reduziert werden, indem bereits beim Druck mehrere Einzelteile zusammengefasst werden.

Da prinzipiell eine Fertigung mit der Losgröße 1 möglich ist, gibt es keine Mindestmengen-Kopplung. Das ermöglicht eine bedarfsgerechte Fertigung ohne Überschuß oder gar Abfall. In ERP-Programmen kann sogar ein „digitaler“ Bestand hinterlegt werden, der erst produziert wird, wenn der körperliche Lagerbestand zum Beispiel unter die Eiserne Reserve fällt.

Ein vielseitiger Anwendungsbereich von 3D-Drucker ist die Individualisierung von Produkten. Dadurch kann effizient eine sichtbare Differenzierung des eigenen Produktes vom Markt erreicht werden, denn dabei ist kein Skaleneffekt (Mindeststückzahl) für die Wirtschaftlichkeit notwendig.

Als besonders wirkungsvoll hat sich der Einsatz von 3D-Druckern in diesen Anwendungsfeldern erwiesen:

Fertigung/Produktion

• Erheblich flexibler wie z.B. Spritzguss, Zerspanung oder Umformung

• Vor-Ort-Fertigung möglich, keine langen Transporte, kein Verlustrisiko auf dem Transport

• On-Demand Produktion verringert Kapitalbindung und Lagerkosten

• Schnelle Adaption von Trends oder veränderten Produktstrategien

• Innovationen werden beschleunigt

Prototyping

• Herstellung von Konzeptmodellen oder Funktionsmustern

• Sehr kurze Zyklenzeiten bei Designveränderungen oder bei Optimierungsschritten

• Mehrere Varianten gleichzeitig herstellbar -> reduzierte Entwicklungszeiten

• Ideal für Abteilungen aus Forschung und Entwicklung. Vom digitalen Zwilling zum realen Bauteil ohne aufwändige Fertigung oder Vergabe an externe Werkbank

• Für Firmen, die Ihren Kunden Design- oder Ingenieurdienstleistungen anbieten

Werkzeugbau

• Herstellung von Werkzeugen, Vorrichtungen, Prüfadaptern oder Probeträgern

• Keine Abhängigkeit von den Kosten und Lieferzeiten externer Werkzeughersteller

• Integration verschiedener Funktionen in wenige oder ein Werkzeug/Vorrichtung

• Schnelle Anpassung von Werkzeugen an veränderte Anforderunge

• Kombination von Eigenschaften, die klassisch hergestellt zu teuer wären (bei einem 3D-Drucker ist sozusagen die Komplexität gratis mit dabei)

• Ein 3D-Drucker kann immer auch für andere Anwendungen im Unternehmen genutzt werden

Instandhaltung, Ersatzteilversorgung

• Bedarfsgerechte Fertigung, nicht an Losgrößen oder Mindestmengen gebunden

• Digitales Lager: Das Produkt liegt als digitaler Zwilling im Lager und wird erst bei Bedarf ausgedruckt

• Möglichkeit zur Verlängerten Zusage für die Ersatzteilversorgung ohne den erhöhten Lageraufwand bei klassischer Fertigung

• Herstellung von Ersatzteilen nach Vorlage (3D-Scanner erzeugt digitale Kopie, die Ausgedruckt werden kann). Dies kann durchaus auch ein ganz neues Geschäftsmodel sein (Lohnfertiger)

 

Die 3D-Drucktechnik sollte wegen ihrer großen Flexibilität nicht nur als Ersatz von traditionellen Fertigungstechniken gesehen werden. Die vielen zusätzlichen Einsatzmöglichkeiten der 3D-Drucker von CMC Maschinenbau können einen erheblich größeren Mehrwert bedeuten: vom Einsatz für firmeninterne Anwendungen bis zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle mithilfe des 3D-Drucks.

Die Vorteile der industriellen 3D-Drucker von CMC Maschinenbau sind neben der robusten, auf Dauerbetrieb ausgerichteten Bauweise viele Details wie z.B. ein großer, temperierbarer Druckraum, eine professionelle Druckbettausrichtung, kurze Rüstzeiten, eine Vielzahl an unterschiedlichen Filamentwerkstoffen und ein wartungsfreundliches Bedienkonzept. Richtig eingesetzt sind die Drucker von CMC Maschinenbau immer ein Gewinn.