Experteninterview: CEO von PostProcess Technologies zur Lösung des Nachbearbeitungs-engpasses für die additive 

Davor und danach: 3D-gedruckte Teile nach der Nachbearbeitung mit den Automatisierungslösungen von PostProcess Technologies. Bildnachweis: PostProcess Technologies 
 

Die Nachbearbeitung ist eine entscheidende Phase des additiven Herstellungsprozesses – und vielleicht auch die zeitaufwändigste. Einer Statistik zufolge machen die derzeitigen Nachbearbeitungsmethoden zwischen 30 und 60% des additiven Herstellungsprozesses aus. 
 
Ein wesentlicher Grund für diesen Engpass ist, dass die Nachbearbeitung nach wie vor in erster Linie manuell erfolgt. Ein Unternehmen, das dies ändern will, ist PostProcess Technologies. PostProcess Technologies hat seinen Hauptsitz in Buffalo, New York, und bietet automatisierte Lösungen für die Nachbearbeitung, einschließlich Stützenentfernung und Oberflächenveredelung an.
 
Im Experteninterview diese Woche spricht AMFG mit Jeff Mize, CEO von PostProcess Technologies, um mehr darüber zu erfahren, wie das Unternehmen den Weg für eine automatisierte Nachbearbeitung für die additive Fertigung ebnet und warum eine automatisierte Nachbearbeitung für die Skalierung der Technologie erforderlich ist. 
 

Können Sie mir etwas über PostProcess Technologies und die Probleme erzählen, die Sie lösen möchten? 

Wir lösen zwei große Herausforderungen: Die erste besteht darin, das Entfernen von Stützen zu automatisieren. Heutzutage ist es immer noch schwere Handarbeit, wenn es darum geht, Stützen von additiven Teilen zu entfernen. Additive Fertigung ist der Natur sehr ähnlich: Wenn Sie ein Teil in der Z-Achse schichtweise aufbauen, bedeutet Schwerkraft, dass Sie Stützen benötigen. Da die überwiegende Mehrheit der additiv hergestellten Teile eine Art von Stützen aufweist, ist der erste Bereich, auf den wir uns konzentrieren, die Automatisierung der Entfernung der Stützen.
 
Unser zweiter Schwerpunkt ist eine bessere Oberflächenveredelung für 3D-gedruckte Teile. Vor zehn oder sogar noch fünf Jahren war der Großteil der Aktivitäten innerhalb von AM für eine passende Funktion im Ingenieurwesen bestimmt. Natürlich gab es einige Ausnahmen, aber im Allgemeinen sahen diese Teile nicht das Licht der Welt. In den letzten Jahren werden jedoch immer mehr Additivteile für die Form / Pass-Funktion verwendet, was zu einem dramatischen Anstieg des Bedarfs an einer besseren Oberflächenbeschaffenheit geführt hat. Wir stellen sicher, dass das Teil „kundenbereit“ ist – dieser Kunde kann ein interner Kunde oder ein Kunde unserer Kunden sein.
 
Wir nähern uns diesen beiden Funktionen durch die Integration von Software, Hardware und Chemie. Alle unsere Investitionen, Fachkenntnisse und Innovationen konzentrieren sich auf das Industriesegment des AM-Marktes – und die Software ist eine geheime Soße. Dadurch wird die Energiemenge gesteuert, die unsere Lösungen für die Endbearbeitung dieser empfindlichen Additivteile verbrauchen. So können wir die Stützen automatisch entfernen und den Kunden eine dramatisch verbesserte Oberflächengüte verleihen.
 

Welche Vorteile bieten Ihre Lösungen? 

Wir bieten unseren Kunden drei wesentliche Vorteile an. Eines ist die Beständigkeit, oftmals gibt es mehr Kunst als Wissenschaft, wenn es um das Nachdrucken von Additiven geht. Unsere Maschinen sind rund um die Uhr in Betrieb und bieten eine Konsistenz, die Sie mit manuellen Methoden nicht erreichen.
 
Der zweite Vorteil ist der Durchsatz. Da jeder unserer Kunden seine AM-Abläufe skaliert, sehen sie immer mehr einen Engpass in dem, was wir den dritten Schritt des additiven Prozesses nennen: Nachdruck. Mit unseren Lösungen können sie diesen Prozess automatisieren und diesen Engpass beseitigen.
 
Das dritte ist die Kapitalrendite. Wir können den Zeitaufwand für den Einsatz von Technikern erheblich reduzieren, in vielen Fällen können wir diesen um mindestens 90% reduzieren. Als Ergebnis erhalten unsere Kunden eine sehr schnelle Kapitalrendite, in der Regel innerhalb von 10 bis 30 Wochen.
 
Wir sehen, dass die Prototyping-Volumina rapide zunehmen. Unternehmen, die vor ein oder zwei Jahren in ihren Labors tausend Prototypen hergestellt haben, produzieren jetzt 10.000 bis 30.000 Prototypen im selben Labor. Obwohl sie immer noch als Prototypen gelten, hören wir von Kunden, die nach einem Weg suchen, um konsistentere Teile zu erhalten. Die Verwendung manueller Methoden ist zudem sehr zeitaufwändig und es ist schwierig, die richtigen Techniker zu finden. Daher ist unsere Lösung für die weitere Steigerung dieser Prototyp-Volumina von entscheidender Bedeutung, und dies ist unbedingt erforderlich, um die Produktionsvolumina zu erreichen.
 

Können Sie uns etwas näher erläutern, wie Sie Software, Hardware und Chemie integrieren? 

Unser Fokus auf Integration von Software, Hardware und Chemie bietet wirklich einen einzigartigen Wert für die Post-Printing-Phase. Neben dem Erstellen der Software und der Entwicklung der Hardware investieren wir viel Zeit in die Optimierung der Chemie für Technologien mit dem höchsten Volumen wie PolyJet, FDM, SLA, dann DMLS auf der Metallseite sowie MJF von HP und CLIP von Carbon – wir haben über 500.000 Benchmarks.
 
Wir haben unsere Codierer und unseren Chemikern und Entwicklungsingenieuren zusammengesetzt und die drei Ingenieurgruppen arbeiten ständig zusammen, damit wir die Endergebnisse für den Kunden kontinuierlich optimieren können. Dies ist ein einzigartiger und neuartiger Ansatz, den heute niemand mehr verfolgt. Dies gibt uns eine bedeutende Führungsposition auf dem Markt für automatisiertes Nachdrucken von Additiven.
 

Ist diese Drei-Wege-Integration ist also ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen Ihnen und ähnlichen Lösungen auf dem heutigen Markt? 

Ja. Und dabei ist das Softwareelement ist kritisch. In diesem Softwareelement befindet sich eine Datenanalysekomponente. Wir optimieren diese Software, um den Prozess weiter zu optimieren. Unabhängig davon, ob es sich um den Agitationsalgorithmus handelt, der für die Entfernung des Trägers verwendet wird, oder um die Häufigkeit und Amplitude, die wir in unseren Oberflächenveredelungslösungen verwenden, die Softwarekomponente oder Datenanalyse ist ein weiterer Bereich, in den wir in Zukunft erheblich investieren werden
 
Stellen Sie sich das so vor: Die Software ist das Gehirn dessen, was wir hier tun. Durch die Integration von Software, Hardware und Chemie können wir den Endkunden die drei Vorteile von konsistenten Teilen, unbegrenzten Durchsatz und schnellen ROI bieten.
 

Gibt es bestimmte Branchen, auf die Sie abzielen? 

Die drei größten Märkte, die sich abzeichnen, sind die Luft- und Raumfahrtindustrie, die Medizintechnik und die Automobilindustrie. Derzeit deckt unser Kundenstamm praktisch alle Branchen ab, aber wir gehen davon aus, dass der Großteil unseres Umsatzes im Laufe der Zeit aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Medizin, Zahnmedizin und der Automobilindustrie stammen wird.
 

Was sind aus Ihrer Sicht die größten Herausforderungen für die additive Fertigung? 

Geschwindigkeit und Senkung der Gesamtkosten sind wichtige Herausforderungen, denen wir uns heute immer noch gegenübersehen. Die Geschwindigkeit, mit der Sie Teile drucken können, ist von entscheidender Bedeutung. Aus diesem Grund arbeiten Unternehmen wie HP und Stratasys besonders in diesem Bereich, sodass Sie tatsächlich schneller drucken können. Die Kosten sind ein weiteres Problem – aber ich glaube, wir werden weiterhin die Kosten für die Lösungen senken, nicht nur auf der Polymerseite, sondern auch auf der Metallseite.

 
Was PostProcess betrifft: Wir glauben, dass unsere automatisierten Lösungen derzeit eines der größten Probleme beseitigen wird, und somit einen höheren Durchsatz bei gleichbleibender Ausgabe der Nachdruckfunktion ermöglicht. 
 

Wie sehen Sie die Entwicklung der additiven Fertigung in den nächsten fünf Jahren? 

Ich denke, AM wird 3 bis 4% des traditionellen verarbeitenden Gewerbes wert sein, d. h. etwa 300 bis 400 Milliarden Dollar in den nächsten fünf Jahren. Einer der größten Märkte wird der Medizinmarkt sein, in dem die Massenanpassung sehr wichtig ist.
 

Aus diesem Grund sehe ich, dass Additiv in den kommenden Jahren die dominierende Fertigungstechnologie in der Medizintechnik sein wird – es wird voraussichtlich der zweitgrößte Markt nach der Luft- und Raumfahrtindustrie sein.

 
Die Fähigkeit, für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie Teile zu bauen, die viel weniger wiegen und auch einzigartige Geometrien erzeugen zu können, wird schnell zunehmen. Wir befinden uns derzeit am Wendepunkt, an dem wir durchschnittliche Wachstumsraten von über 40% für bestimmte Branchen sehen werden.
 
Es gehen auch immer mehr Kunden in die Produktion. Vor kurzem haben wir mit einem Kosmetikunternehmen gesprochen, das in den nächsten zwei bis drei Jahren 50 Millionen Additivteile pro Jahr herstellen will.
 
Wir sehen, wie Automobilunternehmen planen, Tausende von Additivteilen für Serienfahrzeuge zu produzieren. Auf höherer Ebene werden wir also mehr Unternehmen sehen, die ein höheres Produktionsvolumen anstreben. Die Automatisierung des dritten Schritts dieses Prozesses ist für die Konsistenz, den Durchsatz und die Rückverfolgbarkeit von entscheidender Bedeutung.
 

PostProcess hat kürzlich seine Expansion nach Europa angekündigt. Warum haben Sie diese Entscheidung getroffen – und haben Sie weitere Expansionspläne für die Zukunft?

Die Nachfrage nach Additiven ist global und wächst stetig – wir haben über 2000 Unternehmen auf der ganzen Welt, die nach unseren Lösungen gefragt haben. Es überrascht nicht, dass ein Großteil dieser Nachfrage aus Europa stammt. Aus diesem Grund haben wir jetzt unser Europa-Hauptquartier in Sophia-Antipolis außerhalb von Nizza, Frankreich, eröffnet.
 

Der europäische Markt ist hinsichtlich des Potenzials in etwa so groß wie der nordamerikanische Markt. Ich würde sogar sagen, dass Europa mit Unternehmen wie EOS, SLM und Renishaw vor allem auf der Metallseite die Nase vorn hat.

 
Außerhalb Frankreichs glauben wir, dass Deutschland unser größter Markt sein wird, und wir haben kürzlich unsere Partnerschaft mit Rösler Mass Finishing, dem weltweit führenden Anbieter von Oberflächenveredelungstechnologien, bekannt gegeben. Rösler wird unser Vertriebsarm in Europa sein. Mit Rösler sind wir in Deutschland stark vertreten und können in kürzester Zeit alle wichtigen Industrieländer abdecken, von Deutschland über Frankreich über Spanien und Großbritannien bis nach Polen und Italien.
 
Um damit zur Beantwortung Ihrer Frage zu kommen, war dies eine Angleichung mehrerer Faktoren – wir haben auch Pläne für den Start in Asien, obwohl dies höchstwahrscheinlich erst Ende 2019/2020 sein wird. 
 

Können Sie uns mitteilen, was für PostProcess Technologies in Aussicht steht? 

 
Wir erhalten weiterhin Feedback von unserem Kundenstamm und der Großteil unserer derzeitigen Investitionen wird zur Verbesserung unserer Lösungen verwendet, um in der Lage zu sein, höheren Durchsatz zusammen mit neuen Materialien zu bewältigen. Das Chemieteam arbeitet ständig an Neuerungen, um mit der Menge an Materialwissenschaftsarbeiten Schritt zu halten, die für Additive anfallen. Verbesserungen ergeben sich daher sowohl aus der Sicht des Entfernens von Stützen als auch aus der Sicht der Oberflächenbeschaffenheit.
 
Es gibt noch einige andere Probleme, die sich mit Nachdruck verschärfen und die wir in Zukunft angehen werden. Zum jetzigen Zeitpunkt werden wir jedoch noch nicht veröffentlichen woran wir arbeiten, aber es geht definitiv über das Entfernen von Support und die Oberflächenbeschaffenheit hinaus. Wir werden ein paar zusätzliche Lösungen auf den Markt bringen – eine im Jahr 2019 und eine im Jahr 2020. Diese werden eine End-to-End-Nachbearbeitungssuite von Produkten bieten, die unserer Meinung nach die allermeisten Kundenbedürfnisse nach Additiven befriedigen werden.
 
 

Weitere Informationen zu PostProcess Technologies finden Sie hier.