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„Additive Fertigung ist kein Spritzgießen in Kleinserie ohne Werkzeug“

Interview mit Oliver Keßling, Abteilungsleiter Kunststoff-Freiformen bei Arburg
„Additive Fertigung ist kein Spritzgießen in Kleinserie ohne Werkzeug“

Dr. Oliver Keßling, Abteilungsleiter Kunststoff-Freiformen bei Arburg
Mit dem Freeformer bringt der Spritzgießmaschinenhersteller Arburg in diesem Jahr den ersten 3D-Drucker für die generative Fertigung mit Standard-Kuntstoffgranulaten auf den Markt. Oliver Keßling, Abteilungsleiter Kunststoff-Freiformen bei Arburg, erklärt dessen Vorteile und Grenzen.

Herr Dr. Keßling, welchen Status hat die Technik für die additive Fertigung Ihrer Meinung nach?

An der additiven Fertigung kommt ein innovativ denkendes Unternehmen heute kaum vorbei. Was die beinahe omnipräsente Berichterstattung betrifft, scheint das Zukunftsthema auf einen Höhepunkt zuzusteuern. Das kann natürlich zu überzogenen Erwartungen und daraus resultierend zu Enttäuschungen führen.
Sie haben im Herbst mit dem Freeformer ein eigenes System vorgestellt. Wie ist aktuell der Stand?
Mit unserem Freeformer, den wir aus Sicht eines Maschinenbauers entwickelt haben, stehen wir ganz am Anfang. Die Resonanz gerade auch unserer bestehenden Kunden ist überwältigend, weil sie damit ihr Portfolio um die industrielle additive Fertigung von Einzelteilen und Kleinserie erweitern können. Da es sich um eine völlig neue Technologie handelt, ist es uns sehr wichtig, eng mit den Anwendern zusammenzuarbeiten, die Möglichkeiten realistisch einzuschätzen und sie in der Technologieanwendung umfassend zu begleiten. Das Feedback und die Praxiserfahrungen sensibilisieren uns dafür, wie wir das Arburg Kunststoff-Freiformen anforderungsgerecht und anwendungsbezogen weiterentwickeln. So gesehen befinden wir uns, um die Marktauguren von Gartner zu zitieren, auf dem Pfad der Erleuchtung.
Was wünschen sich Anwenderunternehmen – und ist das immer realistisch?
Was sich viele wünschen, ist ein Bauteil, das additiv gefertigt 1:1 die gleichen Eigenschaften hat wie das entsprechende Spritzteil. Also praktisch Spritzgießen in Kleinserie ohne Werkzeug. Das geht natürlich nicht. Insgesamt überwiegen aber die erfüllbaren Wünsche. Ganz vorne stehen hier individuelle Produkte und der schnelle Schritt zum funktionsfähigen Prototypen oder Funktionsteil. Innerhalb weniger Minuten ist ein Produktstart möglich. Zudem lassen sich Geometrien realisieren, die spritztechnisch nicht entformbar wären.
Wird additive Fertigung im industriellen Umfeld vorrangig für die Prototypen-Fertigung eingesetzt oder auch darüber hinaus?
Bislang werden herkömmliche additive Fertigungsverfahren vorwiegend für das Rapid Prototyping eingesetzt. Oft kommen dabei spezielle Materialien zum Einsatz, die zudem recht teuer sind. Der Freeformer und das Arburg Kunststoff-Freiformen punkten dagegen durch Materialvielfalt. Verarbeitet werden herkömmliche Standardgranulate wie ABS, PC, PA oder weiches TPE, die ähnlich wie beim Spritzgießen in einem Plastifizierzylinder aufgeschmolzen und dann in kleinsten Tropfen aufgetragen werden. Schon nach kürzester Zeit stehen Musterteile oder Funktionsmuster zur Verfügung. Bei der Entwicklung dieses industriellen Verfahrens haben wir uns zum Ziel gesetzt, die additive Fertigung voll funktionsfähiger Bauteile einzeln oder in Kleinserie zu ermöglichen. Das Arburg Kunststoff-Freiformen mit dem Freeformer ist für uns ganz klar eine Ergänzung zum Spritzgießen.
Welche Möglichkeiten/Anwendungen sehen Sie in der Medizintechnik für den Freeformer? Gibt es Freeformer-Pilotkunden aus dem Bereich Medizintechnik?
Ein Vorteil des Freeformers ist, dass er nicht materialgebunden arbeitet. Wir haben uns die Spezifizierung einer breiten Materialpalette zum Ziel gesetzt und testen derzeit auch Werkstoffe, die für die Medizintechnik zugelassen sind. Hierzu haben wir auch bereits Kundenanfragen. Denken Sie beispielsweise an Gitter, Schrauben und andere Implantate aus bioresorbierbaren Materialien, die mit der Zeit im Körper abgebaut werden. Ein breites Anwendungsspektrum sehen wir darüber hinaus in der Fertigung medizinischer Geräte.
Der Freeformer funktioniert mit Standard-Kunststoffgranulaten. Welche konkret sind dies? Welche Vorteile hat dies für die Kunden?
Der Freeformer kann ABS, PC, PA sowie elastische Materialien wie TPE verarbeiten. Der Kunde kann also auf vorhandenes beziehungwesies leicht verfügbares, kostengünstiges Standardmaterial zurückgreifen. Auch Hart-Weich-Kombinationen und andere Mehrkomponenten-Anwendungen sind möglich. Schritt für Schritt werden wir das für einen breiten Materialeinsatz und weitere Tropfengrößen auslegen. Die Technik, die im Freeformer steckt, ist auf Dauereinsatz und Präzision ausgelegt. Darin sind jahrzehntelanges Know-how im Maschinenbau und in der Kunststoffverarbeitung eingeflossen. Ein Vorteil gegenüber dem Spritzgießen liegt darin, ausgehend von 3D-CAD-Daten sehr schnell, werkzeuglos und automatisiert individuelle Anschauungsmuster und voll funktionsfähige Qualitätsbauteile in kleiner Stückzahl fertigen zu können. Hinzu kommt die Designfreiheit. Gegenüber der spanenden Metallbearbeitung und verschiedenen additive Verfahren punktet der Freeformer zudem, weil weder Staub noch Emissionen anfallen und deshalb keine weitere Infrastruktur wie Absauganlagen erforderlich ist. Er ist daher auch für den Einsatz in einer Büroumgebung geeignet. Alles, was er braucht, sind eine Steckdose, 3D-CAD-Daten und herkömmliches Kunststoffgranulat.
Wo sehen Sie generell die Grenzen der additiven Fertigung heute und morgen?
Die zentrale Frage lautet, wie viele Teile wie schnell und wie oft in welcher Qualität produziert werden sollen. Die additive Fertigung wird zum Einsatz kommen, wenn zum Beispiel schnell ein neues Bauteil oder Anschauungsmuster zur Verfügung stehen muss. Für die Serienfertigung und große Stückzahlen wird das Spritzgießen immer die effizientere Lösung sein. Durch Geometriefreiheit kombiniert mit Materialfreiheit werden wir mit dem Freeformer ganz neue Kunststoffanwendungen in der Technik, aber auch im Humaneinsatz erschließen.
Additive Fertigung – Selbst machen oder auslagern? Welche Gründe sprechen aus Ihren Gesprächen mit Kunden für welches Modell? Und welche Zielgruppen wollen Sie mit dem Freeformer adressieren?
In erster Linie sprechen wir unsere bestehenden Kunden an. Sie können mit dem Freeformer ihr Portfolio um die additive Fertigung von Einzelteilen und Kleinserie erweitern. Hinzu kommt der Vorteil der Know-how-Sicherung, da keine CAD-Daten eines Produkts nach außen gegeben werden müssen. Und natürlich der Zeitvorteil: Schon nach kürzester Zeit stehen Musterteile oder Funktionsmuster zur Verfügung. Die Anschaffung eines Freeformers rechnet sich allerdings erst ab einer gewissen Auslastung und Betriebsgröße. Kleinere Unternehmen werden sich eher an Dienstleister richten. Auch diese Zielgruppe interessiert sich stark für den Freeformer.
Sabine Koll Journalistin in Böblingen
Weitere Informationen Über den Arburg Freeformer: www.arburg.com
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