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 Produktupdates, die den menschlichen Erfindungsreichtum minimieren und gleichzeitig Kosten, Lieferzeiten und Geometrie der Teile optimieren, war möglicherweise der Grundstein für die 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 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: „Für die Digitalisierung der Fertigung gibt es keine bessere Technologie als den 3D-Druck.“
Für Siemens bedeutet dies jedoch die Digitalisierung des Fabrikdesigns und den Einsatz der Technologie der Siemens Mobility-Tochtergesellschaft, um über 900 einzelne Zugersatzteile zu digitalisieren, die nun bei Bedarf gedruckt werden können. Um die „Industrialisierung des 3D-Drucks“ weiter zu beschleunigen, 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 sich Metallteile mit einem „16-Grad-Überhang ohne jegliche Modifikationen“ auf jeder Maschine drucken lassen. Die Technologie gewinne bereits in der Medizin- und Dentalbranche an Bedeutung, sagte er, und bald werde auch in der Öl- und Gasindustrie, im Energiesektor, in der Automobilindustrie, im Verteidigungssektor sowie in der Luft- und Raumfahrt eine Nachfrage erwartet.
„Oqton basiert auf einem MES mit einer vollständig vernetzten IoT-Plattform, sodass wir immer wissen, was in der Produktionsumgebung vor sich geht“, erklärt Schrauwen. „Unsere erste Branche war die Zahnmedizin. Jetzt erschließen wir uns auch dem Energiesektor. Dank der großen Datenmenge in unserem System ist es ganz einfach, automatisierte Zertifizierungsberichte zu erstellen. Die Öl- und Gasindustrie ist hierfür ein gutes Beispiel.“
Velo3D und Optomec für Luft- und Raumfahrtanwendungen Velo3D ist regelmäßig mit beeindruckenden Luft- und Raumfahrtdrucken auf Messen vertreten und hat auf der IMTS 2022 nicht enttäuscht. Am Stand des Unternehmens wurde ein Titan-Kraftstofftank präsentiert, der erfolgreich mit einem Sapphire 3D-Drucker 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 der Rückstände 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 an seinem Stand erstmals Teile aus dieser Legierung. Die hohe Festigkeit und Härte des Metalls soll 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.
An anderer Stelle hat Optomec im Rahmen einer weiteren Markteinführung mit Schwerpunkt auf der Luft- und Raumfahrt das erste gemeinsam mit einer Hoffman-Tochter entwickelte System vorgestellt: den 3D-Drucker LENS CS250. Vollautomatische Produktionszellen können allein oder in 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, erklärt Karen Manley, regionale Vertriebsleiterin bei Optomec, dass sie auch viel Potenzial für die Materialqualifizierung bieten. 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 Photopolymere 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 warmverformt werden.
Die Zuverlässigkeit des Materials wurde bei Origin One bestätigt und laut Evonik zeigen Tests, dass das Polymer um 10 Prozent stärkere Teile produziert als die von konkurrierenden DLP-Druckern. Stratasys geht davon aus, dass dies die Attraktivität des Systems weiter steigern wird – starke 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 diese Annahme jedoch.
Die Maschine kann Teile aus verschiedenen Materialien mithilfe von schmelzbarem Wachs herstellen. Die Bauplatten lassen sich bis zu einer Dichte von 42 % füllen, was Marini als „Weltrekord“ bezeichnet. Aufgrund der linearen Technologie ist das System flexibel genug, um sich eines Tages zu einem Hybrid mit Hilfsgeräten wie Roboterarmen zu entwickeln. Dies sei jedoch ein „langfristiges“ Ziel, fügt er hinzu.
„Wir erzielen einen Durchbruch und beweisen, dass Inkjet tatsächlich die beste Produktionstechnologie ist“, so Marini abschließend. „Derzeit 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.