3D-Druck im Unternehmen

Die Additive Fertigung (AF) bzw. das Additive Manufacturing (AM), das heißt die schichtweise Erzeugung dreidimensionaler Objekte, wird bereits seit den 1970er Jahren erfolgreich neben den traditionellen Fertigungsverfahren eingesetzt. Mit Auftauchen des Begriffs 3D-Druck ab circa 2012 und dem damit verbundenen medialen Interesse, entstand ein nie da gewesener Hype um die Additive Fertigung.

Wie bereits erwähnt, verbirgt sich hinter dem Begriff und dem System Fused Deposition Modeling (FDM) das Unternehmen Stratasys. Es ist ein amerikanisches Unternehmen, welches ursprünglich im Bundesstaat Minnesota gegründet wurde und inzwischen den Hauptsitz nach Rehovot in Israel verlegt hat. Der Sitz in Eden Prairie wurde dennoch beibehalten. Stratasys verkaufte seine erste Fused-Deposition-Modeling-Maschine 1991 und hat seitdem die größte Anzahl von additiven Fertigungsanlagen auf den Markt gebracht. Neben MakerBot im Jahr 2013 hat Stratasys 2012 den Anlagenhersteller Objet Geometries übernommen. Auch wurde der Bereich der Dienstleistung, die bei Stratasys durch RedEye abgedeckt wurde, durch die Integration der Unternehmen Solid Concepts und Harvest Technologies erweitert. Das Anlagenportfolio von Stratasys im FDM-Bereich reicht von Desktop-Modellen bis hin zu Produktionssystemen für die Kleinserienfertigung.

Während sich 3D-Druck für die Anwendungsbereiche Rapid Prototyping und Rapid Tooling mittlerweile fest etabliert hat, stellt es für viele Unternehmen derzeit noch eine Herausforderung dar, Additive Fertigungsverfahren in bestehende Produktionsumfelder zu integrieren oder diese komplett durch 3D-Druck zu ersetzen. Allerdings zeichnet sich bezüglich des Anteils additiv gefertigter Produkte ein positiver Trend ab (vgl. Bild 2.26). Dies liegt unter anderem auch daran, dass Hersteller von 3D-Druckern und 3D-Druck-Materialien aufgrund der Cashcow-Entwicklungen im Bereich Prototypenbau innerhalb der letzten Jahre wesentliche Fortschritte in punkto Qualität, Zuverlässigkeit und Materialauswahl erzielen konnten. Ein weiterer Grund für die steigende Relevanz von Rapid Manufacturing, das heißt dem Einsatz von 3D-Druck in der Produktion, ist die zunehmende Digitalisierung der Unternehmen, die eine wesentliche Voraussetzung für die Einführung Additiver Fertigungsverfahren darstellt.

Die Firma Sewato aus Blumberg in Süddeutschland bietet geführte Segway-Touren im Schwarzwald, am Bodensee und in der Schweiz an. Die Firma Sewato setzt dazu eine der größten geländegängigen Segway X2-Flotten in Deutschland ein. Mit den insgesamt 27 Segways bietet der Dienstleister über zehn Touren an. Die Grundlage für den Einsatz von Fused Layer Modeling (FLM) und Fused Deposition Modeling (FDM) in der Ersatzteilherstellung waren der hohe Verschleiß bei den Segway-Elastomerkupplungen (Coupling) und der relativ hohe Preis für die spezifischen originalen Ersatzteile. Neben dem Preis für die Ersatzteile waren auch die lange Lieferzeit aus den USA und die daraus resultierende Lagerhalterung ein Ansatzpunkt, diese Ersatzteile mittels 3D-Druck herzustellen. Die Kupplung besteht aus drei Spritzgussteilen, wobei die Aufnahme und das Innenstück aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und das eigentliche kraftübertragende Bauteil der Kupplung aus nachgiebigem Thermoplast bestehen. Das nachgiebige Kupplungsbauteil wird auf das Innenstück aufgezogen, das kaum verschleißt und dementsprechend nicht ersetzt wird. Das Innenstück ist direkt am Elektromotor angebracht und wird mit dem aufgezogenen nachgiebigen Bauteil in die Aufnahme eingesetzt, das an der Getriebebox sitzt.