Ford setzt bei der Herstellung diverser Montagewerkzeuge auf Desktop-3D-Drucker und kann dadurch die Schablonen mit teilweise komplexem Design sehr günstig und schnell vor Ort produzieren.

Zur präzisen Platzierung von Emblemen oder Beschriftungen setzt Ford auch in der Serienfertigung auf additiv gefertigte Schablonen und Lehren

16:9

Durch additive Fertigung entstehen bei Ford Schablonen oder Lehren für die Fahrzeugproduktion

Automotive

Elektronik

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Kunststoff

Anlagen für die Additive Fertigung

Filamente für additive Verfahren

Andere Werkstoffe

Werkstoffe für additive Verfahren

3D-Drucker (für FDM, FFF, etc.)

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Metall

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Gedruckte Hilfsmittel für  die Serienfertigung

Wenn dieses Jahr zum achten Mal eine Persönlichkeit der Kunststoffbranche mit dem Dr.-Richard-Escales-Preis ausgezeichnet wird, gibt es eine Premiere: Der Preisträger erhält die Replika eines Kunstwerks als 3D-Druck.

Antonius Köster erläutert das Ergebnis während einer 3D-Messe

20:7

Von der Idee zum Ebenbild eines Kunststoff-Kunstwerks als Ehrenpreis

Verfahren für die additive Fertigung

Bildverarbeitungs-Software

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung

Additive Fertigung

Preiswürdige 3D-Wiedergeburt

In den letzten 20 Jahren haben die neuen Möglichkeiten der additiven Fertigung Wissenschaftler, Ingenieure und Produktdesigner inspiriert, die herkömmliche Produktionsweise grundsätzlich zu hinterfragen.

Mit Mikrofabrikationssystemen von Nanoscribe können Volumina von bis zu 100 mm³ gedruckt werden

Breites Spektrum an 3D-Druckmaterialien ermöglicht neuartige Anwendungen

Die Zukunft der Mikrofabrikation  ist additiv

Am ersten Messeabend der K wurde zum 8. Mal der Dr.-Richard-Escales-Preis verliehen. Ein Experte für additive Fertigung erhielt die Auszeichnung – und auch bei der überreichten Trophäe spielt der 3D-Druck die entscheidende Rolle.

Auszeichnung: Mit dem Preisträger für 2019 Prof. Dr.-Ing. Andreas Gebhardt, der die im 3D-Druck hergestellte neue Trophäe hält, freuen sich (von links) Kunststoffe-Chefredakteur Dr. Karlhorst Klotz, VDWF-Präsident Prof. Dr.-Ing. Thomas Seul und Andreas Klein, Leiter Fachzeitschriftenverlag von Hanser

Prof. Dr.-Ing. Andreas Gebhardt mit dem Dr.-Richard-Escales-Preis 2019 geehrt

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Klotz, Karlhorst, Dr.

Mit 3D-Druck zur Siegestrophäe

Der 3D-Druck ist ein stark wachsender Markt, der völlig neue Produkt- und Fertigungsansätze eröffnet. Das neu entwickelte SEAM-Verfahren erweitert die Möglichkeiten zur effizienten Herstellung gedruckter Bauteile noch einmal deutlich.

Im SEAM-Verfahren hergestellte Vakuumspannvorrichtung eines B-Säulen-Segments 

Additive High-Speed-Fertigung von Kunststoffbauteilen aus Standardgranulat

Faserverbundwerkstoffe

Ultraschneller 3D-Druck

Additive Fertigungsverfahren werden zunehmend zur Herstellung von Endprodukten eingesetzt. Ein Forschungsvorhaben betrachtet die Auslegung der mechanischen Eigenschaften und validiert die Erkenntnisse anhand industriell gefertigter Teile.

Mechanisches Verhalten additiv gefertigter Bauteile unter Kurz- und Langzeitbeanspruchung

Werkstoffprüfung, mechanisch

Messtechnik

Werkstoffprüfung

Bruchmechanische Prüfung

Lehrstühle und Institute

Dienstleistungen

Hochschulen

Werkstofftechnische Prüfungen

Gefertigt für die Ewigkeit?

Die Rapid.Tech 3D bringt die Akteure des Additive Manufacturing vom 4. bis 6. Mai 2021 wieder in Erfurt zusammen. Neu ist ein Mix aus Live- und Digital-Event. Erste Aussteller sind bereits angemeldet.

Hält schon Ausschau nach Besuchern: AM-Figur von Antonius Köster

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, andere

PVC-Additive

CAM für die additive Fertigung

Software

Rapid.Tech 3D 2021: Live und digital

Fünf Start-ups konnten mit ihren Neuheiten die internationale Jury überzeugen und werden als Gewinner der Formnext Start-up Challenge ausgezeichnet.

Fand 2020 zum sechsten Mal statt: Formnext-Start-up Challenge

Verbände, Institutionen, Messen

Optische 3D-Messsysteme

Optische Mess- und Prüftechnik

Messeveranstalter

3D-Druck-Anlage, pulverbettbasiert, Metall

2D/3D-Messtechnik

Geometrische Messtechnik

3D-Druck-Anlage, strahlbasiert, Metall

2D/3D-Koordinatenmessgeräte

Gewinner der Formnext Start-up Challenge 2020

Mittlerweile hat sie schon Tradition und bietet doch mit ihrer Mischung aus Standortbestimmung, Praxisvorträgen und natürlich Networking immer wieder Überraschungen.

Ein Programmpunkt der Fachtagung in Darmstadt war die Podiumsdiskussion, für die Fragen aus dem Publikum mithilfe einer Online-App vorab und live gesammelt sowie bewertet werden konnten

Highlights der Fachtagung „Additive Fertigung – Fokus Kunststoff“

Neuartige Kunststoffbauteile fertigen

Das sogenannte Arburg Kunststoff-Freiformen ist zur Herstellung additiv gefertigter Bauteile für die Medizintechnik prädestiniert. Die zugehörigen additiven Fertigungssysteme des Typs Freeformer verarbeiten Kunststoffgranulate, wie sie auch im Spritzgießen eingesetzt werden. Das macht die offenen Systeme sehr wirtschaftlich im Einsatz. Unter anderem lassen sich auch biokompatible, resorbierbare und sterilisierbare sowie FDA-zugelassene Originalmaterialien verarbeiten. Das eröffnet neue Möglichkeiten, auch im Humaneinsatz.

Im AKF-Verfahren lassen sich resorbierbare Originalmaterialien wie z. B. knochenähnliche Platten-Implantate fertigen. Sie werden nach und nach durch körpereigenes Gewebe ersetzt.

Hersteller von Medizinprodukten verarbeiten Originalmaterialien mit dem Freeformer

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Medizintechnik

Medizinprodukte

Arburg Kunststoff Freiformen

Freiraumverfahren

Neue Möglichkeiten für  den Humaneinsatz

Im Rahmen der Formnext Connect wurde der erste Preis der „purmundus challenge 2020“ an die Firma Huhn Cycles vergeben, die dank 3D-Druck Stabilität und Leichtigkeit in einem Fahrradrahmen vereinen konnten.

Das Moorehuhn Bike mit additiv gefertigtem Rahmen wurde auf der Formnext Connect mit dem ersten Preis bei der purmundus challenge 2020 ausgezeichnet

Qualitäts- / Wirtschaftspreis

Qualitätsmanagement

Moorehuhn Bike gewinnt purmundus challenge 2020

Nachhaltigkeit heißt der rote Faden, der sich vom 4. bis 6. Mai 2021 durch alle Foren der Kongressmesse Rapid.Tech 3D ziehen wird. Der Kongress findet erstmals auch digital statt, die Ausstellung ist als Präsenzveranstaltung geplant.

Soll 2021 wieder die Rapid.Tech 3D beherbergen: das Congresscenter Erfurt

Fachkongress und Messe 2021

Messe Rapid.Tech 3D

form-werkzeug.de

Rapid.Tech 3D: Leitidee Nachhaltigkeit

Die Kombination aus 3D-Druckern von EnvisionTEC und Photopolymeren von Henkel soll die additive Fertigung in der Industrieproduktion vorantreiben.

EnvisionTEC und Henkel bündeln ihre Expertisen, um den Einsatz des 3D-Drucks im Industriemaßstab weiter voranzutreiben

Photopolymere

Duroplaste

Kunststoffhandel

Handel

EnvisionTEC und Henkel bündeln Expertise bei 3D-Druck

Wenn ein Unternehmen mit Milliarden-Umsatz daran geht, sein Know-how im 3D-Druck durch ein 2,5 Mio. Euro teures zentrales Kompetenzzentrum zu stärken, lässt das aufhorchen. Denn dort will man kein Druck-Dienstleister sein, sondern den Kollegen helfen, das volle Potenzial der additiven Fertigung zu entfesseln.

Besuch im Röchling Direct Manufacturing Center: Zur Freude der beiden Geschäftsführer Dr. Axel Höfter (links) und Jens Harmeling (rechts) hat auch der Vorstandsvorsitzende der Röchling-Gruppe Prof. Dr. Hanns-Peter Knaebel (Mitte) ein Auge auf die Fortschritte beim Aufbau des Kompetenzzentrums für Additive Fertigung  im Schwarzwald

Inhouse-Unterstützung für additive Fertigung vom Röchling Direct Manufacturing Center

Windkraft

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

3D-Druck-Firmennabel im Waldachtal

Wer vor 15 Jahren Additive Manufacturing in ein Unternehmen einführte, war ein Visionär. Wer es vor zehn Jahren nicht tat, fiel hinter die „Early Adopter“ zurück. Und wer den industriellen 3D-Druck heute nicht einsetzt, verliert an Wettbewerbsfähigkeit. Was dieser Technik heute zugetraut wird und wie stark sie in viele Anwendungsbereiche vorgedrungen ist, zeigt (stellvertretend) dieser Blick eines Experten auf die Medizintechnik.

Um die Mobilität der Wirbelsäule zu verbessern, sind Ober- und Unterschale dieser Scheibenprothese mit einer elastischen Doppelfeder aus Titan verbunden. Im Kern befindet sich zusätzlich eine dämpfende Silikonfüllung. Die Prothese lässt sich im LaserCusing-Verfahren gemäß der Anatomie des Patienten herstellen

Statusbericht und Ausblick für die Humanmedizin

Additive Manufacturing in der  Medizintechnik

Implementierung von AM in die Prozesskette

Integration eines Multi-Material-3D-Druckers von AIM3D in die digitale CAx-Prozesskette von Siemens NX.

Ein 3D-Druckverfahren als durchgängige digitale Prozesskette von der Konstruktion bis zur Fertigung und dem Post-Processing abzubilden, ist die logische Konsequenz einer digital-additiven Fertigungsstrategie. Dieser Zielsetzung von AIM3D stellt sich das auf Additive Manufacturing spezialisierte Forschungs- und Entwicklungszentrum Naddcon in Lichtenfels. Aufgabenstellung der Kooperation mit AIM3D war die Einbettung eines klassischen, industriellen Konstruktions-Tools, in diesem Falle dem Siemens NX-Paket. Im NX-Tool finden sich umfangreiche CAD-, CAM- und CAE-Lösungen, wie sie für konventionelle Fertigungen von Bauteilen in der Zerspanungstechnik eingesetzt werden. Naddcon integrierte eine ExAM 255 von AIM3D in das NX-Umfeld, um die 3D-CEM-Anlage als digitale 3D-Bearbeitungsanlage zu erschließen (CEM = Composite Extrusion Modeling). Dabei ist diese Einbettung von NX nur eine Option von vielen in das offene Maschinenkonzept der <a href="https://www.kunststoffe.de/a/interview/wenn-materialgrenzen-verschwinden-3007982" target="_blank">3D-Multimaterialdrucker von AIM3D</a>. Es ergibt sich, wie das Beispiel NX-Tool zeigt, eine alternative Möglichkeit der 3D-Druck-Maschinenbedienung und zur G-Code-Erzeugung. Sebastian Kallenberg, Projektingenieur bei Naddcon, gab dazu Einblicke in die durchgängige digitale Prozesskette eines 3D-Druckverfahrens mit einer ExAM 255 von AIM3D.

Die Brücke zwischen der Maschinen-Firmware von AIM3D und der CAD/CAM-Umgebung von Siemens NX bindet den 3D-Drucker als CAM-Bearbeitungsmaschine ein. NX bietet mit CAD-, CAM- und CAE-Ansätzen dem Konstrukteur ein umfassendes Tool zur Konstruktion und iterativen Optimierung von additiven Bauteilen. Bezogen auf ein gewünschtes Anforderungsprofil können die 3D-Bauteile hinsichtlich Bionik, Freiformflächen, selektiven Dichten (variable Füllstrategien) und Gewichtseinsparungen (z.B. Gitterstrukturen) optimiert werden. Auch können die Fasern für den Kraftfluss optimiert abgelegt werden, was die Steifigkeit oder Elastizität und die mechanische Belastbarkeit definiert. Zudem sind ein Datenbanksystem und leistungsfähige Simulationsmodelle hinterlegt. Dies bedeutet, dass von der Konstruktion bis in die Fertigung der 3D-Druckprozess besser beherrschbar ist, Bauteile optimiert designt werden können und gleichzeitig eine sehr hohe Reproduzierbarkeit erreicht werden kann. Generell kann man sagen, dass NX eine exakte Maschinensimulation ermöglicht. Dies bedeutet konkret: Verfahrgeschwindigkeiten, Extruderleistung und Temperaturen können in Abhängigkeit von der Bauteilgeometrie punktgenau gesteuert werden.

Freiformflächenbearbeitung im 3D-CEM-Druck

Ein Stichwort der Freiformflächenbearbeitung lautet Multi-Axis Deposition. Ursprünglich für das Laserauftragsschweißen von DMG Mori entwickelt, wurde das Tool auf FDM/FFF (Schmelzschichtung) erweitert. Im „Schmelzschicht“-Verfahren werden Bahnen auf eine Fläche aufgetragen. Das Aufbringen der Bahnen erfolgt durch thermische Verflüssigung eines Polymers und kontinuierliches Extrudieren mittels einer Düse, sowie einer anschließenden Erhärtung durch Abkühlung an der gewünschten Position der Arbeitsebene. Der Aufbau eines Körpers erfolgt üblicherweise, indem wiederholt jeweils zeilenweise eine Arbeitsebene abgefahren und dann die Arbeitsebene ‚stapelnd‘ nach oben verschoben wird, sodass eine Form schichtweise entsteht. NX ermöglicht die Erzeugung der Werkzeugbahnen entlang von gewölbten Flächen. Echte 3D-Bahnen, die Ebenen unabhängig erzeugen, werden so generiert. Bei der Anwendung dieser Technologie in der Prozessentwicklung kann hier der AM-typische Treppenstufeneffekt vermieden werden. Das Ergebnis ist eine echte 3D-Kontur eines Volumenkörpers.

Integration der ExAM 255 von AIM3D in die NX-Umgebung

Sebastian Kallenberg von Naddcon entwarf dazu die Arbeitsschritte anhand eines standardisierten Bauteils aus PA6 GF30 (Demonstrator), welches mittels NX in eine optimierte Konstruktion überführt werden sollte. Am Anfang stand der Aufbau eines Kinematik-Modells des 3D-Druckers durch Integration des CAD-Modells der ExAM 255 in NX, sowie die Definition der Kinematik-Achsen und Festlegung des Maschinennullpunktes. Das Kinematik-Modell ermöglicht die Maschinensimulation der Werkzeugbahnen vor der eigentlichen Fertigung. Dem folgte die Werkzeugbahngenerierung für den Extruder der AM-Anlage. Dabei werden Verfahrwege, basierend auf Bearbeitungsoperationen und der Bauteilgeometrie, erzeugt. Dritter Schritt war die Maschinensimulation der ExAM 255, d.h. Simulation der Werkzeugbahn mit den zugehörigen Achsbewegungen des Maschinenmodells. Materialauftrag und Maschinenkollisionen können hier ebenfalls simuliert werden. Kernpunkt bildet hier die Programmierung eines Postprozessors zur Übersetzung der NX-Werkzeugbahnen in einen numerischen G-Code, den der 3D-Drucker interpretieren also lesen kann. Ein G-Code besteht aus Wegbedingungen (G-Wort) und Zusatzfunktionen (M-Wort), denen jeweils eine Bewegung oder Aktion zugeordnet wird. Die Kombination dieser Befehle ermöglicht es dem 3D-Drucker zu verstehen, welchem Muster dieser folgen muss, um das Bauteil zu fertigen. Bei einem G-Code handelt es sich um eine Sprache, zur Programmierung von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, welche beim 3D-Druck meist von der Slicer-Software bei der Umwandlung des Entwurfs zur STL-Datei automatisch erzeugt wird. Die Postprozessor-Programmierung ermöglicht maschinenspezifische Justierung zur verbesserten Prozesskontrolle. Bei der Nutzung von NX ist allerdings kein STL-Format mehr nötig, da im Prozess auf Volumenkörper zurückgegriffen wird, die innerhalb von NX erzeugt werden oder aus einem anderen CAD-System als Volumenkörper importiert werden können.

Die Programmierung wurde an einem Musterbauteil aus PA6 GF30, dem Demonstrator, auf der ExAM 255 ausgetestet. Zunächst erfolgte die Werkzeugbahn-Generierung. Dann erfolgten auf der Anlage Tests zur Identifizierung optimaler Prozessparameter, aber auch von möglichen Fehlern im Post-Prozessor. Der Demonstrator konnte mit NX zahlreichen Optimierungen unterworfen werden. Der Konstrukteur kann Dichten variieren, Gitterstrukturen zur Gewichtsreduzierung integrieren, Schrumpf kontrollieren, Versteifungen vornehmen, „Bohrungen“ verlegen um das gesamte Bauteil optimal zu designen und es prozessfähig im 3D-Drucker aufzubauen. Sebastian Kallenberg: „Unser digitaler NX-Ansatz soll die CEM-Maschinentechnik aus der Perspektive der Konstruktions- und Fertigungsvorbereitung besser erschließen. Hier liegen erhebliche Potentiale für Freiformflächen, d.h. echte 3D-Konturen, aber auch bionische Konstruktionsstrategien.“

AIM3D GmbH  

https://www.aim3d.de

Sebastian Kallenberg, Projektingenieur bei Naddcon, bei der Steuerung der CEM-Anlage.

Digitale Prozesskette mit NX-Software für einen 3D-Druckprozess (Konstruktion, Pre-Processing, Processing und Post-Processing).

Bauteil aus PA6 30GF (Basis-Konstruktion (oben) und mit NX optimierter Konstruktion (unten).

Das optimierte Bauteil aus PA6 GF30 in der Darstellung des NX-Programms mit gewichtsoptimierter Gitterstruktur.