3D-Druck: Die Spritzguss-Alternative


 

Die Techno-Grafica-Geschäftsführer Christian (l.) und Peter Hanosek vor ihren dreidimensionalen Schätzen.

Neue Kunden

Für Peter Hanosek und seinen Sohn Christian ist die Qualität, die sich mit dem Laser-Sinter-Verfahren und dem entsprechenden Know-how erreichen lässt, entscheidend, um als Dienstleister auf diesem Gebiet wahr- und ernst genommen zu werden. Zumal es sich in diesem Bereich um Kunden handelt, die für das ursprünglich im grafischen Sektor beheimatete Unternehmen absolutes Neuland darstellen. Zu diesen Kunden zählen vor allem Industriekunden wie Automobilhersteller, deren Zulieferer oder auch Medizintechnik-Unternehmen – und sie schätzen die Qualität der Dienstleistung überaus.

Der Container mit einer Größe von 340 x 340 x 600 mm enthält das Polyamid-Pulver. (Bild: Techno-Grafica)

„Was uns beim Aufbau des neuen Geschäftsfeldes zugute kam und kommt, ist die Tatsache, dass wir beide Maschinenbauer sind“, erklärt Peter Hanosek. Damit bewegen sich die beiden Unternehmer auf Augenhöhe mit ihren Kunden – und sprechen dieselbe Sprache. Sie kennen sich aus mit den unterschiedlichen Materialeigenschaften, wissen beispielsweise, welche Kunststoffe über die nötige Zähigkeit oder Porosität oder auch Elastizität verfügt – und welche Eigenschaften für die jeweiligen Anwendungen sinnvoll sind. Darüber hinaus verfügen Peter und Christian Hanosek über die entsprechende Konstruktionserfahrung, das heißt, die CAD-Daten werden in der Regel zwar von den Kunden direkt angeliefert, aber bei Techno-Grafica nochmals geprüft. Damit ist sichergestellt, dass auch wirklich alles in Ordnung ist, und das fertige Objekt tatsächlich allen Anforderungen standhält.

Dieses Leistungsspektrum spricht sich herum. Natürlich stand am Anfang eine solide Marktanalyse und ein Sondieren potenzieller Kunden. Diese wurden mit Info-Mailings und Produktmustern bedacht, teilweise auch telefonisch kontaktiert. Das Interesse auf seiten der Unternehmen war groß, nicht wenige dieser Anschreiben führten zu einem direkten Kontakt – und zum Auftrag. Inzwischen profitiert das Unternehmen auch von einem soliden Empfehlungsmarketing.

Sicherlich gehen auch viele der Kunden den Weg, die 3D-Druckfertigung ins eigene Haus zu holen. Davor ist den Hanoseks aber nicht bange. Denn selbst wenn die Kunden ihre Produkte teilweise selbst fertigen, wird es immer wieder Auslastungsspitzen geben, die Techno-Grafica abfedert. Und es wird immer wieder Spezialaufträge geben, für die man die Serienproduktion nicht unterbrechen will und die deshalb ausgelagert werden. „Wir sehen uns nicht als Konkurrenz zu unseren Kunden“, so Hanosek, „sondern eher als Partner. Und damit fahren wir sehr gut.“

Neue Möglichkeiten

Für die Industrie ist das Lasersintern eine preiswertere Alternative zum Spritzguss, wie Christian Hanosek ausführt. Zumal im 3D-Druck Teile realisierbar sind, die in den konventionellen Fertigungsverfahren bislang undenkbar waren. So lassen sich in einem einzigen Arbeitsgang Objekte mit beweglichen Verbindungen und Gelenken herstellen, Klappmechnismen, bereits verbundene Zahnräder, die präzise ineinandergreifen und, und, und. Die späterere Endmontage der Einzelteile entfällt. Auch eine Nachbearbeitung, um Grate oder Anguss-Nähte zu entfernen, ist nicht nötig.

Aber nicht nur Fremdaufträge kommen bei Hanoseks aus dem Printer. Auch für den eigenen Maschinenbau – also die Fertigung der CtP-Verarbeitungsstraßen – lassen sich Teile im 3D-Druck herstellen. „Bevor wir investiert haben, war uns klar, dass wir eine Anlage mit ca. 25 Prozent durch unsere eigene Aufträge auslasten könnten“, sagt Peter Hanosek rückblickend. „Das hat uns die Entscheidung dazu nochmals deutlich erleichtert.“ Inzwischen produziert Techno-Grafica bereits mit zwei baugleichen Laser-Sinter-Anlagen des Herstellers Eos.

Die Bauraumgröße der beiden Drucker beträgt 340 x 340 x 600 mm, das heißt es lassen sich entweder ein großes Teil (bis zur maximalen Bauraumgröße) oder eben mehrere kleine Teile auf einmal drucken. Zur Qualitätssicherung druckt das Unternehmen zudem mit jedem Auftrag ein paar eigene Konstruktionen mit, anhand derer Toleranzen und Produkteigenschaften überprüft werden. „Das ist unser PSO“, schmunzelt Peter Hanosek. Und es ist ein Aufwand, der sich definitiv auszahlt.

3D-Druckverfahren 

Fused Deposition Modeling (FDM)
Das für die Heimanwendung gängigste Verfahren ist das „Fused Deposition ­Modeling“ (FDM). Dabei wird geschmolzenes Rohmaterial – in der Regel drahtförmiger Kunststoff – durch eine Düse in Schichten aufgetragen, bis das gewünschte Objekt entsteht. Die Düse ist frei verfahrbar und wird durch Servomotoren gesteuert, so dass der Materialauftrag sehr exakt erfolgen kann. Durch Erkalten erstarrt das Material.
Selective Laser Sintering (SLS)
Lasersintern oder Selective Laser Sinter­ing (SLS) bezeichnet ein Verfahren, bei dem das Druckmaterial, welches in Pulverform vorliegt, mit Hilfe eines Lasers verschmolzen, das heißt, der Laser bestrahlt in jeder Schicht des künftigen Objekts genau jene Bereiche, die zusammenbleiben sollen. Die durchschnittliche Schichthöhe liegt bei 120 µm. Das übrige Material, das nicht verschweißt wird, dient als Stütze. Somit lassen sich auch problemlos Objekte mit Überhängen ­fertigen. Der Vorteil beim SLS ist die Materialvielfalt. Es lassen sich Metalle, Keramiken, Kunststoffe oder sogar Sand verwenden.
Stereolithographie (STL oder SLA)
Basis für die Stereolithografie ist ein lichtaushärtendes Photopolymer. Dieses wird durch einen Laser schichtweise belichtet und zum ­Erstarren gebracht. Gerade bei Objekten mit Überhängen sind allerdings Stützkonstruk­tionen erforderlich, die anschließend mechanisch wieder entfernt werden müssen. Zudem muss das Objekt oft noch unter UV-Licht vollständig aushärten.

Erschienen in DD7/2015.

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