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1zu1 mit zwei Best-Practice-Beispielen am Weg zur additiven Serienfertigung

: 1zu1 Prototypen


Das AM-Forum in Berlin brachte bereits zum vierten Mal Manager und Experten aus allen Bereichen des Additive Manufacturing zusammen. Gerade noch vor Ausbruch des Coronavirus in Deutschland tauschten sich die Teilnehmer branchenübergreifend aus Automobil- und Bahnindustrie, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Medizintechnik und Wissenschaft zwei Tage intensiv aus. Zahlreiche Aussteller zeigten den aktuellen Stand der Technologie.

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Die Kino-Duftdüse für das größte 5D-Kino der Welt von 1zu1.

Die Kino-Duftdüse für das größte 5D-Kino der Welt von 1zu1.

„Die Branche ist auf dem Weg zur Serienfertigung“, resümiert Thomas Kohler, Vertriebsleiter von 1zu1 in Dornbirn. Die Digitalisierung der Prozesse und die Beschleunigung der Fertigung sind maßgeblich für diese Entwicklung. Das spürt auch das Dornbirner High-Tech-Unternehmen: Der Anteil an Vorserien- und Serienteilen stieg binnen eines Jahres von zehn auf 16 Prozent. „Mittelfristig erwarten wir, dass wir damit die Hälfte der Produktion erreichen“, schildert Kohler. Die Branche ist dafür gerüstet: Überall im DACH-Raum hat man Kapazitäten aufgebaut.

Anwendungen gesucht

Noch aber wird das Potenzial der Additiven Fertigung zu wenig genützt, ist Kohler überzeugt: „Die Teile sind heute meist konventionell konstruiert, von der personalisierten Schuhsohle bis zur Herstellung von Ersatzteilen. Doch in zukünftigen Anwendungen steckt viel Potenzial, und das wollen wir gemeinsam mit unseren Kunden ausschöpfen.“ Wie solche Anwendungen aussehen könnten, zeigte 1zu1 beim AM-Forum an zwei Best-Practice-Beispielen: einer Duftdüse für das größte 5D-Kino der Welt und einer zum Staubsauger umfunktionierte Blaspistole. Beide Bauteile nützen die Möglichkeiten der Additiven Fertigung konsequent schon in der Konstruktion.

Highlights der Vernissage

Die Düse wurde als eines der 35 besten Exponate bei der Vernissage am Vorabend der Konferenz präsentiert. 1zu1 stellte 1.500 Stück davon her. Sie wurde im größten 5D-Kino der Welt in einen beweglichen Kinositz als Auslass für Düfte und Wassereffekte
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Thomas Kohler am AM-Forum Berlin-Stand von 1zu1 im März 2020.

Thomas Kohler am AM-Forum Berlin-Stand von 1zu1 im März 2020.

integriert. „Ein Bauteil, das nur mittels 3D-Druck realisiert werden konnte – mit innenliegenden, gekrümmten Kanälen mit variablen Durchmessern“, erläutert Thomas Kohler. „Von den ausgestellten Exponaten beim AM-Forum war sie sicher jenes, von dem am meisten Teile hergestellt wurden“, ergänzt 1zu1-Produktionsleiter Markus Schrittwieser.

Die Blaspistole dient als Werkzeug, um Verunreinigungen an Montagearbeitsplätzen zu beseitigen. Ein 3D-gedrucktes Gehäuse verbindet dafür Standardkomponenten: eine Blaspistole, eine Staubsaugerdüse, eine kleine Luftlanze sowie einen Volumenstromverstärker. Die Geometrie des Gehäuses war so komplex, dass sie nur mittels 3D-Druck herzustellen war. Trotz geringer Stückzahl und relativ hoher Stückkosten war das für die Kunden die mit Abstand günstigste Lösung.

Software als Konstruktionshilfe

Werden die Möglichkeiten des 3D-Drucks schon in der Konstruktion genützt, ist die Additive Fertigung für viele Bauteile interessant. Schlüssel ist für Thomas Kohler der Konstrukteur: „Statt sich zu fragen, wie ein Teil konstruiert sein muss, damit es gefräst oder gegossen werden kann, stellt sich für ihn nur mehr die Frage: Was muss dieses Teil können und wie kann ich diese Funktion optimal erreichen?“

Optimistisch stimmt die 1zu1-Experten der Trend zu spezieller Software, die den Schritt von der konventionellen CAD-Zeichnung zur optimierten 3D-Druck-Konstruktion
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Markus Schrittwieser im „Speakers Corner“ bei der Präsentation einer zum Staubsauger umfunktionierten Blaspistole.

Markus Schrittwieser im „Speakers Corner“ bei der Präsentation einer zum...

bewerkstelligt: „Damit wird es auch Konstrukteuren mit wenig AM-Erfahrung und sogar Laien möglich, das Potenzial des 3D-Drucks besser auszuschöpfen“, ergänzt Markus Schrittwieser.

Chancen durch Beschleunigung und Digitalisierung

Auch die zunehmende Geschwindigkeit macht 3D-Druck für immer mehr Anwendungen interessant. „Wir sind heute in der Lage, 100 Kleinteile acht Stunden nach der Bestellung auszuliefern. Da kann keine konventionelle Fertigungsmethode mithalten“, schildert Schrittwieser. Erreicht wird dies durch Parallelisierung, Prozessoptimierung und Reduktion der Nebenzeiten. Durch die höhere Geschwindigkeit steigt sogar noch die Qualität der Bauteile, weil sie kürzer der Hitze ausgesetzt sind. Der Faktor Zeit ist auch ökologisch und ökonomisch interessant: „Nachdem die Jobs weniger lang dauern, können wir auch mehr Altmaterial wiederverwenden“, schildert Schrittwieser. „Das entlastet die Umwelt und spart Geld.“ Dazu kommen die klassischen Vorteile des 3D-Drucks: „Ich brauche kein Werkzeug, drucke Teile, wenn ich sie benötige, muss sie nicht lagern, kann kleine Lose herstellen und bei Bedarf personalisieren.“

Dr. Hans J. Langer, Gründer & Chairman EOS GROUP, sieht die Digitalisierung der Abläufe als wichtigen Faktor für die industrielle Verbreitung des 3D-Drucks: „Der Schlüssel sind die digitalen Prozesse. Digitales Design, digitale Materialien – wir stellen ja die Werkstoffe im Bauteil während des Schmelzprozesses her – und digitale Follow-Up-Prozesse. Wenn es gelingt, diese digitalen
Prozessketten aufzubauen, wird sich die Additive Fertigung extrem schnell in völlig neuen Anwendungen positionieren.“

Enge Partnerschaft

1zu1 ist Pilotkunde von EOS. Das Dornbirner Unternehmen hat damit Zugriff auf modernste Anlagen, noch bevor sie regulär auf den Markt kommen. Zuletzt erhielt 1zu1 eine EOS P500, die auf Herz und Nieren geprüft wird. Bewährt sich die Pilotmaschine, wird eine Millioneninvestition getätigt. Das Unternehmen sieht sich gut auf die Entwicklungen am Markt vorbereitet: „Was Geschwindigkeit, Automatisierung und Bauteilqualität betrifft, sind wir ganz vorne dabei“, zeigt sich Thomas Kohler nach der Berlin-Reise überzeugt.

Die Kino-Duftdüse für das größte 5D-Kino der Welt von 1zu1.
Thomas Kohler am AM-Forum Berlin-Stand von 1zu1 im März 2020.
Markus Schrittwieser im „Speakers Corner“ bei der Präsentation einer zum Staubsauger umfunktionierten Blaspistole.



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