Am zweiten Tag der International Manufacturing Technology Show (IMTS) 2022 wurde deutlich, dass die im 3D-Druck seit langem bekannten Begriffe „Digitalisierung“ und „Automatisierung“ zunehmend die Realität in der Branche widerspiegeln.
Zu Beginn des zweiten Tages der IMTS moderierte Canon-Vertriebsingenieur Grant Zahorski eine Sitzung darüber, wie Automatisierung Herstellern helfen kann, Personalengpässe zu überwinden. Die Präsentation wichtiger Produktneuheiten, die menschliches Eingreifen minimieren und gleichzeitig Kosten, Lieferzeiten und Geometrie der Teile optimieren, prägte möglicherweise den Ton der Veranstaltung.
Um den Herstellern zu helfen, zu verstehen, was dieser Wandel für sie bedeutet, hat Paul Hanafi von der 3D Printing Industry den Tag damit verbracht, über eine Live-Veranstaltung in Chicago zu berichten und unten die neuesten Nachrichten von der IMTS zusammengestellt.
Verschiedene Fortschritte in der Automatisierung: Auf der IMTS wurden zahlreiche Technologien zur Automatisierung des 3D-Drucks vorgestellt, die jedoch sehr unterschiedliche Formen annahmen. So erklärte Tim Bell, Business Manager für additive Fertigung, auf der Siemens-Konferenz: „Es gibt keine bessere Technologie als den 3D-Druck“, um die Fertigung zu digitalisieren.
Für Siemens bedeutet dies die Digitalisierung des Fabrikdesigns und den Einsatz der Technologie der Siemens-Tochtergesellschaft Siemens Mobility, um über 900 einzelne Zugersatzteile zu digitalisieren, die nun bei Bedarf gedruckt werden können. Um die Industrialisierung des 3D-Drucks weiter voranzutreiben, so Bell, habe das Unternehmen in innovative CATCH-Räume investiert, die in Deutschland, China, Singapur und den USA eröffnet wurden.
Ben Schrauwen, Geschäftsführer des zu 3D Systems gehörenden Softwareentwicklers Oqton, erklärte der 3D-Druckbranche, wie seine auf maschinellem Lernen (ML) basierende Technologie eine stärkere Automatisierung von Teiledesign und -fertigung ermöglichen könne. Die Technologie des Unternehmens nutzt verschiedene Modelle des maschinellen Lernens, um automatisch Einstellungen für Werkzeugmaschinen und CAD-Software zu erstellen und so die Montageergebnisse zu optimieren.
Einer der Hauptvorteile der Oqton-Produkte besteht laut Schrauwen darin, dass sie den Druck von Metallteilen mit einem „16-Grad-Überhang ohne jegliche Modifikation“ auf jeder Maschine ermöglichen. Die Technologie gewinne bereits in der Medizin- und Dentalbranche an Bedeutung, sagte er, und es werde bald auch in der Öl- und Gasindustrie, im Energiesektor, in der Automobilindustrie, in der Verteidigungsindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt eine Nachfrage erwartet.
„Oqton basiert auf einem MES mit einer vollständig vernetzten IoT-Plattform, sodass wir stets über die Vorgänge in der Produktionsumgebung informiert sind“, erklärt Schrauwen. „Unsere erste Branche war die Zahnmedizin. Jetzt erschließen wir uns dem Energiesektor. Dank der großen Datenmenge in unserem System können wir problemlos automatisierte Zertifizierungsberichte erstellen. Die Öl- und Gasindustrie ist hierfür ein hervorragendes Beispiel.“
Velo3D und Optomec für Luft- und Raumfahrtanwendungen Velo3D ist regelmäßig mit beeindruckenden Luft- und Raumfahrtdrucken auf Messen vertreten und enttäuschte auch auf der IMTS 2022 nicht. Am Stand des Unternehmens wurde ein Titan-Kraftstofftank präsentiert, der mit einem Sapphire 3D-Drucker erfolgreich für eine Trägerrakete ohne interne Stützen hergestellt wurde.
„Traditionell benötigt man Stützstrukturen und muss diese entfernen“, erklärt Matt Karesh, Technical Business Development Manager bei Velo3D. „Dann entsteht aufgrund von Rückständen eine sehr raue Oberfläche. Der Entfernungsprozess selbst ist zudem teuer und kompliziert, und es kommt zu Leistungseinbußen.“
Im Vorfeld der IMTS gab Velo3D bekannt, dass es den Werkzeugstahl M300 für Saphir qualifiziert hat und präsentierte erstmals Teile aus dieser Legierung an seinem Stand. Die hohe Festigkeit und Härte des Metalls dürfte für verschiedene Automobilhersteller interessant sein, die es für den Spritzguss drucken möchten, sowie für andere, die es für den Werkzeugbau oder das Spritzgießen verwenden möchten.
Optomec hat im Rahmen einer weiteren Markteinführung im Bereich Luft- und Raumfahrt das erste gemeinsam mit einer Hoffman-Tochter entwickelte System vorgestellt: den 3D-Drucker LENS CS250. Vollautomatische Produktionszellen können allein oder im Verbund mit anderen Zellen arbeiten, um Einzelteile herzustellen oder Bauteile wie verschlissene Turbinenschaufeln zu reparieren.
Obwohl sie typischerweise für Wartung und Überholung (MRO) konzipiert sind, bietet Optomecs regionale Vertriebsleiterin Karen Manley auch großes Potenzial für die Materialqualifizierung. Da die vier Materialzuführungen des Systems unabhängig voneinander beschickt werden können, „können Sie Legierungen entwerfen und drucken, anstatt Pulver zu mischen“, sagt sie, und sogar verschleißfeste Beschichtungen herstellen.
Im Bereich der Fotopolymere stechen zwei Entwicklungen hervor: Die erste ist die Einführung des P3 Deflect 120 für den One 3D-Drucker, einer Stratasys-Tochtergesellschaft, Origin. Das Material ist das Ergebnis einer neuen Partnerschaft zwischen der Muttergesellschaft Origin und Evonik und wurde für das Blasformen entwickelt, ein Verfahren, bei dem Teile bei Temperaturen von bis zu 120 °C thermisch verformt werden.
Die Zuverlässigkeit des Materials wurde bei Origin One bestätigt und laut Evonik zeigen Tests, dass das Polymer um 10 Prozent stabilere Teile produziert als die von konkurrierenden DLP-Druckern. Stratasys geht davon aus, dass dies die Attraktivität des Systems weiter steigern wird – „Strong Open Material Credentials“.
Was die Maschinenverbesserungen angeht, wurde der Inkbit Vista 3D-Drucker nur wenige Monate nach der Auslieferung des ersten Systems an Saint-Gobain vorgestellt. Auf der Messe erklärte Inkbit-CEO Davide Marini: „Die Branche glaubt, Materialstrahlen sei für die Prototypenentwicklung gedacht.“ Die Genauigkeit, das Volumen und die Skalierbarkeit der neuen Maschinen seines Unternehmens widerlegen dies jedoch.
Die Maschine kann Teile aus verschiedenen Materialien mit schmelzbarem Wachs herstellen, und ihre Bauplatten können bis zu einer Dichte von bis zu 42 % gefüllt werden, was Marini als „Weltrekord“ bezeichnet. Aufgrund seiner linearen Technologie geht er außerdem davon aus, dass das System flexibel genug ist, um sich eines Tages zu einem Hybrid mit Hilfsgeräten wie Roboterarmen zu entwickeln. Er fügt jedoch hinzu, dass dies ein „langfristiges“ Ziel bleibe.
„Wir erzielen einen Durchbruch und beweisen, dass Inkjet tatsächlich die beste Produktionstechnologie ist“, so Marini. „Im Moment interessiert uns vor allem die Robotik. Wir haben die Maschinen an ein Robotikunternehmen geliefert, das Komponenten für Lagerhallen herstellt, in denen Waren gelagert und versendet werden.“
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Das Bild zeigt den Eingang zum McCormick Place in Chicago während der IMTS 2022. Foto: Paul Hanafi.
Paul ist Absolvent der Fakultät für Geschichte und Journalismus und interessiert sich leidenschaftlich für die neuesten Nachrichten aus dem Technologiebereich.