Forscher entwickeln ein innovatives 3D-Druck-Konzept, das auch für kleine und mittlere Unternehmen rentabel ist. Mit ihm lassen sich beispielsweise 3D-Kunststoffteile selbst für die Klein- und Serienfertigung ausdrucken.
Zur industriellen Produktion von 3D-Kunststoffteilen mit einer hohen Bauteilgenauigkeit werden normalerweise entsprechend dimensionierte Anlagen mit einer hohen Maschinenverfügbarkeit benötigt. Diese Systeme kosten in der Anschaffung über 100 000 Euro, das macht sie für kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) unrentabel.
Rapid Prototyping
Das Forschungsprojekt „Wirtschaftliches Additive Manufacturing durch modulare Maschinenkonzepte für Kleinserienproduktion in KMU“ von Prof. Michael Koch von der TH Nürnberg bietet Lösungen für diesen Bedarf. „Das produzierende Gewerbe hat ein starkes Interesse, ein rentables Konzept für das so genannte Rapid Prototyping, der Herstellung von 3D-Kunststoffteilen im 3D-Drucker, auch für die Klein- und Serienfertigung zu entwickeln.“ Das Forschungsziel der Wissenschaftler sei daher die Entwicklung von Fertigungsanlagen, die Standards der industriellen Produktion mit einem kostensenkenden Ansatz modularer Bauweise verbinden, erklärt Prof. Koch. Die Baugruppen, aus denen der 3D-Drucker besteht, wie die Antriebseinheit oder die Druckknöpfe, werden standardisiert. Das ermöglicht, die Schlüsselkomponenten universell in verschiedenen Maschinenkonzepten einzusetzen.
Angepasst an die jeweiligen Anforderungen
Diese Modularität erlaubt es, die Anlage stufenweise auszubauen, orientiert an den Anforderungen der Unternehmen. „So kann für einen relativ niedrigen Anschaffungspreis eine Anlage auf Industrieniveau umgesetzt werden, die durch zusätzliche Module in ihrer Funktion erweitert werden kann“, erläutert Prof. Michael Koch. Pick-und-Place-Systeme für Metall-Inserts, die die Belastbarkeit in Kunststoffbauteilen erhöhen sollen, können angeschlossen werden. Mit austauschbaren Druckköpfen ist die Verarbeitung unterschiedlicher Materialien möglich, und die Flexibilität der Maschine werde durch Integration weiterer Achsen erhöht. So kann jedes Unternehmen selbst entscheiden, welche Module für die Fertigung benötigt werden.
Analyse der Unternehmensprozesse
Um die additive Kleinserienherstellung gut in kleine und mittlere Unternehmen zu integrieren, analysieren die Wissenschaftler die Unternehmensprozesse. Industrielle Kooperationspartner im Forschungsprojekt vertreiben die neu konzipierten Anlagen nach der Projektlaufzeit am Markt, sie entwickeln sie weiter oder setzen sie in der eigenen Fertigung ein. „Damit ermöglichen wir diesen Unternehmen einen Einstieg in zukunftsweisende Technologien“, erläutert Prof. Michael Koch.
Das Projekt „Addpro-KMU“ wird vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung EFRE mit 275 000 Euro gefördert.
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