25 wichtige Meilensteine für die additive Fertigung im Jahr 2019

09 Januar 2020

2019 markiert ein weiteres positives Jahr für die additive Fertigung (AM). In diesem Jahr hat sich die Branche zu einem produktionsreifen Prozess entwickelt, bei dem immer mehr Unternehmen die Technologie übernehmen oder ihr Engagement in der Branche ausbauen.
 
Um die Entwicklung von AM hervorzuheben, haben wir eine Liste der wichtigsten Meilensteine zusammengestellt, die die Branche im Jahr 2019 geprägt haben.
 

Hardware

 

1. Desktop Metal liefert sein erstes Produktionssystem aus

 
Im März lieferte Desktop Metal sein erstes Produktionssystem an ein derzeit unbekanntes Fortune 500-Unternehmen. Das 2017 erstmals vorgestellte Desktop Metal-Produktionssystem wird von seiner Single Pass Jetting-Technologie angetrieben, mit der es mehr als 100-mal schneller ist als ein Quad-Laser-Metalldrucker, 4-mal schneller als die nächstgelegene Binder-Jetting-Alternative und bis zu 20-mal kostengünstiger pro Teil als heutige 3D-Metalldrucker.

 

Da die Maschine offiziell im Einsatz ist, ist die Industrie gespannt darauf, ob das Produktionssystem wirklich das liefern kann, was sein Name verspricht.
 
Zusätzlich zu dieser Ankündigung hat Desktop Metal kürzlich auf der Formnext das Shop-System eingeführt. Der neue 3D-Drucker soll die Lücke zwischen Studio- und Produktionssystemen schließen.
 
Diese beiden Meilensteine sind besonders wichtig für die Weiterentwicklung der Metallbindemittel-Strahltechnologie, die bald zu einer neuen Massenproduktionsmethode werden könnte.
 

2. HP bringt eine neue Reihe von Jet Fusion 3D-Druckern auf den Markt

 
Im Polymersegment entwickelt HP seine Multi Jet Fusion (MJF) -Technologie weiter. Im Mai stellte das Unternehmen die 5200-Serie seiner MJF-3D-Drucker vor.

 

Die neue Serie 5200 ist Teil eines natürlichen Fortschritts des Unternehmens. Während die 3D-Drucker der 500/300-Serie auf funktionales Prototyping und die der 4200-Serie auf kleine Auflagen und Produktion abzielen, zielt die neueste Serie auf die Massenproduktion mit einer Genauigkeit und Wiederholbarkeit ab, die mit dem Spritzgießen vergleichbar ist.
 
Zu den bemerkenswertesten Merkmalen der 5200-Serie gehört die verbesserte Leistung der Lampen in der 5200 3D-Druckerserie. Dies ermöglicht es dem neuen System, Pulver in einem Durchgang zu verschmelzen, im Gegensatz zu einem Zwei-Durchgangs-Modus in den vorherigen Systemen. Infolgedessen verbessert das System die Produktivität um 40 Prozent und eröffnet Möglichkeiten für den 3D-Druck von Hochtemperaturmaterialien.
 
Frühe Anwender berichten von bisher guten Ergebnissen. Der Windkraftanlagenhersteller Vestas nutzt die Technologie und das TPU-Material, um Schutzkomponenten für seine Windmühlensegel herzustellen. HP nutzt seine Technologie auch, um Komponenten für seine anderen Druckmaschinen herzustellen.
 
Mit dieser Ankündigung wird das AM-Geschäft des Unternehmens deutlich erweitert, und HP-Kunden können die digitale Fertigung voll ausschöpfen.
 

3. KI-gestützter 3D-Multimaterialdruck von Inkbit

 
Anfang des Jahres stellte Inkbit, ein Start-up des MIT-Labors für Informatik und künstliche Intelligenz (CSAIL), einen industriellen 3D-Drucker mit Machine-Vision- und Machine-Learning-Technologien vor.
 
Während das PolyJet-Verfahren von Stratasys, das eine Vielzahl von Texturen und Farben für UV-härtbare Kunststoffe liefert, seit einiger Zeit auf dem Markt ist, wird diese Technologie hauptsächlich für das Prototyping verwendet.
 
Inkbit hingegen sieht seine neue Technologie für Produktionsanwendungen vor. Um dies zu ermöglichen, rüstet das Unternehmen seine Maschine mit Bildverarbeitungs- und Lernsystemen aus.
 
Das Bildverarbeitungssystem scannt während des Drucks umfassend jede Schicht des Objekts, um Fehler in Echtzeit zu korrigieren, während das maschinelle Lernsystem diese Informationen verwendet, um das Verwindungsverhalten von Materialien vorherzusagen und genauere Endprodukte herzustellen. Diese Kombination öffnet die Technologie auch für eine größere Vielfalt von Materialien als bei herkömmlichen 3D-Tintenstrahldruckern.
 
Diese Entwicklung markiert wichtige Meilensteine: Zum einen den Multi-Material-3D-Druck, aus dem in Kürze Endprodukte hergestellt werden könnten, und zum anderen den Einsatz von KI, der eine höhere Prozessgenauigkeit und Automatisierung ermöglicht.
 
Die beiden zusammen könnten letztendlich zu einem großen Durchbruch im Polymer-3D-Druck führen. Der Drucker von Inkbit steht derzeit ausgewählten Kunden, einschließlich Johnson & Johnson, im Rahmen eines Frühveröffentlichungsprogramms zur Verfügung. Die ersten Systeme werden 2021 an ausgewählte Kunden ausgeliefert.
 

4. FDR-3D-Drucker (Fine Detail Resolution) von EOS

 

Auf der diesjährigen Formnext präsentierte EOS seine polymerbasierte 3D-Drucktechnologie mit feiner Detailauflösung (FDR). Das neue Verfahren verwendet einen CO-Laser, um empfindliche und dennoch robuste Polymerbauteile mit feiner Detailauflösung und einer Mindestwandstärke von 0,22 mm in 3D zu drucken.
 
EOS ist nach eigenen Angaben der erste Hersteller, der eine CO-Laserlösung für den pulverbasierten industriellen 3D-Druck entwickelt hat. Die meisten aktuellen SLS-Maschinen verwenden einen oder mehrere CO₂-Laser.
 
Der CO-Lasertyp erzeugt einen ultrafeinen Laserstrahl mit einem Fokusdurchmesser, der angeblich halb so groß ist wie die derzeitigen SLS-Technologien. Eine wichtige Folge dieser zusätzlichen Präzision sind neue Belichtungsparameter, die zu Teilen mit extrem feinen Oberflächen führen können.
 
Zusätzlich zu neuen Technologien hat EOS auch ein Shared-Modules-Set-up auf den Markt gebracht. Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Peripheriegeräten, mit denen AM in der Produktion automatisiert und beschleunigt werden kann.
 
Mit der modularen Hardware können Benutzer parallel zum AM-Build-Prozess auch Rüsten, Auspacken, Transportieren und Sieben.
 
Die Entwicklungen von EOS zeigen die wachsende Nachfrage nach professionellen, produktionsreifen Lösungen, was darauf hindeutet, dass die Technologie schnell erwachsen wird.
 

Software

 

5. Markforged enthüllt die KI-Software Blacksmith

 
Die 3D-Drucksoftware wird immer intelligenter, da immer mehr Unternehmen beginnen, künstliche Intelligenz (KI) in die Technologie zu integrieren. Die Blacksmith-Software von Markforged ist ein Beispiel für die Weiterentwicklung der fortschrittlichen AM-Software.
 
“Das erste Beispiel für die adaptive Fertigung”, wie das Unternehmen es nennt, ist eine Software, die Fertigungsmaschinen “bewusst” macht, sodass sie die Programmierung automatisch anpassen können, um sicherzustellen, dass jedes Teil wie geplant hergestellt wird.
 
Im Wesentlichen bedeutet dies eine kreislaufgeschlossene Kontrolle, bei der Entwürfe analysiert und dann mit Scans des Teils verglichen werden. Der Prozess wird automatisch so geändert, dass die Teile wie beabsichtigt erstellt werden.
 
Markforged geht davon aus, dass sein Blacksmith AI-Tool mit zunehmender Einführung von Metal AM besonders leistungsfähig sein wird, um sicherzustellen, dass der Produktionsprozess wiederholbar und genau ist.
 
Je mehr Daten Blacksmith erhält, desto engere Toleranzen werden bei der Herstellung von Teilen eingehalten. Im 3D-Druck produziert Markforged derzeit Toleranzen, die mit Gussteilen vergleichbar sind. Das Streben nach der Blacksmith-Plattform besteht darin, der digitalen CAD-Datei so nahe wie möglich zu kommen.
 
Letztendlich ist Software wie Blacksmith ein Sprungbrett für die digitale Fertigung. Laut Markforged ist der 3D-Druck erst der Anfang. Das Unternehmen stellt sich vor, dass seine Blacksmith-KI alle Maschinen in einer Fabrik verbinden könnte. Das wird dann eine Generation von Maschinen bereitstellen, die wissen, was sie machen sollen, und sich anpassen können, um jedes Mal das richtige Teil zu produzieren.
 

6. nTopology enthüllt nTop Plattform

 
Während die Funktionen von 3D-Druckern stetig weiterentwickelt werden, bleiben die gängigen CAD-Softwarepakete häufig zurück, und somit für die spezifischen Konstruktionsanforderungen von Additiven nicht geeignet.
 

 

Ein Unternehmen will sich jedoch den Herausforderungen von Design for Additive Manufacturing (DFAM) stellen.
 
NTopology wurde vor nur vier Jahren gegründet und hat sich schnell zu einem der führenden generativen Softwaretools entwickelt, mit dem Ingenieure komplexe Geometrien für AM entwerfen können. Um die Möglichkeiten über das Gitterdesign hinaus zu erweitern und den gesamten Engineering-Workflow zu berücksichtigen, führte das Unternehmen in diesem Sommer die nTop-Plattform ein.
 
Mit der Veröffentlichung der nTop-Plattform beginnen wir, Designtools zu entwickeln, die speziell die 3D-Drucktechnologie nutzen können.
 
Mit der Software können Benutzer beispielsweise leichtere, leistungsstärkere Teile mit integrierten Funktionsanforderungen erstellen. Dies wird mit nTop Plattform erreicht, indem CAD-Entwürfe importiert und in eine Felddarstellung konvertiert werden. Sobald dies erledigt ist, können Ingenieure, die diese Plattform verwenden, sehr schnell verschiedene Vorgänge ausführen, wie Topologie Optimierung und Simulation, was mit anderen separaten Tools erstaunlich kompliziert wäre.
 
Darüber hinaus ist der Algorithmus von nTop sehr gut in der Lage, große 3D-Modelle zu verarbeiten, die in anderen Systemen schwierig zu handhaben wären. Zum Beispiel wäre die Simulation einer großen Kühleroberfläche äußerst schwierig, in nTop Plattform dies jedoch einfach auszuführen.
 
Der schnellere und einfachere Entwurfsprozess für den 3D-Druck ist einer der wichtigsten Softwaretrends in der Branche. Lösungen wie die von nTopology könnten letztendlich den Schlüssel bieten und einen sehr viel optimierten Design-Workflow für den 3D-Druck ermöglichen.
 

7. Apex Generative Design Software von MSC

Anfang des Jahres hat das Softwareunternehmen Hexagon, AMendate, einen deutschen Anbieter von Topologieoptimierungssoftware für AM übernommen. AMendate wurde nun zu Hexagons MSC-Software hinzugefügt, die CAE-Simulationssoftware bereitstellt, und das Unternehmen kündigt die bevorstehende Einführung seiner MSC Apex Generative Design-Software an.
 
Berichten zufolge bietet die Software einen hohen Automatisierungsgrad für Konstruktionsprozesse und kann die Produktivität im Vergleich zu herkömmlichen Topologieoptimierungstools um bis zu 80 Prozent steigern.
 
Der 3D-Druck erfordert eine neue Generation von Softwarelösungen, die diese neuen Gestaltungsfreiheiten, die mit der Technologie möglich werden, voll ausnutzen. Die MSC Apex-Software könnte ein solches Tool werden. Unter Berücksichtigung der Konstruktionsanforderungen generiert die Software mehrere Leichtbaualternativen, die eine optimale Spannungsverteilung und ein minimiertes Teilegewicht bieten. Die Software verwendet auch eine intelligente Glättungstechnologie, die dafür sorgt, dass die 3D-Modelle ein glattes, professionelles Finish erhalten.
 
In Kombination könnten diese Vorteile einen vereinfachten Entwurfsablauf bewirken und sogar die Anzahl der Entwurfsiterationen verringern – was zu einer erheblichen Zeitersparnis führen kann.
 

Materialien

 

8. Jabil gründet ein Materialinnovationszentrum

Materialentwicklung und Produktion gehörten 2019 zu den wichtigsten Trends, die AM prägen.
 
Das Jahr begann damit, dass Jabil eine separate Geschäftseinheit, Jabil Engineered Materials, und ein 46.000 Quadratmeter großes Materialinnovationszentrum einführte.
 
Die begrenzte Materialauswahl war nach Angaben des Unternehmens ein erhebliches Hindernis für die Einführung des 3D-Drucks. Um dies zu überwinden, konzentriert sich die neue Einheit auf die Entwicklung, Validierung und Vermarktung von technischen Materialien für den industriellen 3D-Druck.
 
Bei der Entwicklung von Materialien nimmt Jabil die Anwendungsanforderungen von seinen eigenen Einheiten des 3D-Drucks oder von externen Kunden, und konvertiert diese in Materialien, die gedruckt werden können.
 
Wichtig ist, dass Jabil die neuen Materialien nicht nur intern verwendet, sondern auch dem freien Markt zur Verfügung stellt, damit mehr Unternehmen von einer größeren Materialauswahl profitieren können. Bisher hat das Unternehmen PETg, PETg ESD, TPU 90 A und TPU 90 A ESD auf den Markt gebracht, plant jedoch, in Zukunft mehr zu liefern.
 
Das Erstellen neuer Materialien ist nur eine Möglichkeit, mit der Jabil die AM-Benutzer bedient. Das Vertrauen in bestehende Materialien für neue Anwendungen ist ein weiteres Ziel, welches das Unternehmen verfolgt.
 
Aufregender Weise erwartet Jabil eine Zukunft, in der 3D-Druck routinemäßig als Massenproduktionsmethode eingesetzt wird und dies mit Einrichtungen, die auf der ganzen Welt verteilt sind. Zuverlässige und serienreife Materialien werden einer der Schlüssel sein, um diese Zukunft Wirklichkeit werden zu lassen.
 
Jabil unternimmt gemeinsame Anstrengungen, um Materialien in sein AM-Geschäft zu integrieren und das gesamte Paket anzubieten. Dieses Engagement im 3D-Druck könnte letztendlich dazu beitragen, die AM-Branche insgesamt voranzutreiben.
 

9. Sandviks Diamant-Verbundwerkstoffe für den 3D-Druck

 
Auch im Bereich des 3D-Verbunddrucks wurden einige Meilensteine erreicht. Das vielleicht beeindruckendste von ihnen ist das von Sandvik entwickelte erste 3D-druckbare Diamant Komposit.
 

 

Aber warum der 3D-Druck eines Diamant Komposits?
 
Diamanten gelten als eine der härtesten Strukturen der Welt. Außerhalb der Schmuckbranche sind Diamanten in industriellen Anwendungen weit verbreitet.
 
Obwohl die Herstellung von synthetischen Diamanten nichts Neues ist, kann der Prozess sowohl kostspielig als auch komplex sein, und gleichzeitig ist die Herstellung komplexer Formen dieses Materials nahezu unmöglich.
 
Und hier kommt der 3D-Druck ins Spiel.
 
Die Technologie wird für ihre Fähigkeit gelobt, komplexe Designs zum Leben zu erwecken, die mit konventioneller Fertigung nur schwer oder gar nicht zu erreichen sind.
 
Es ist wichtig zu beachten, dass Sandvik nicht direkt mit Diamanten druckt, sondern mit einem Verbundmaterial. Der größte Teil des Materials ist jedoch aus Diamanten hergestellt. Um es zu drucken, muss es in ein hartes Matrixmaterial eingeklebt werden, wobei die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von reinem Diamant erhalten bleiben.
 
Sandvik hat beim Testen eine außergewöhnliche Härte und Wärmeleitfähigkeit sowie eine geringe Dichte, Korrosionsbeständigkeit und gute Wärmeausdehnung seines neuen Materials festgestellt.
 
Wir sind gespannt, wie die Industrie den Diamant-Composite-3D-Druck einsetzen wird. Sandvik zufolge werden die Auswirkungen dieses neuen Materials in wenigen Jahren in fortgeschrittenen industriellen Anwendungen zu sehen sein, von Verschleißteilen bis hin zu Raumfahrtprogrammen.
 

10. Henkel beteiligt sich am SYMPA-Projekt zur Entwicklung von SLA-Materialien für die Automobilindustrie

„Wir haben eine Reihe von Materialien, die heute im Automobilbereich ziemlich gut angenommen werden. Was wir also wirklich sehen möchten, ist, dass die [AM] Industrie beginnt, einige dieser Materialien anzupassen. Dies würde unsere Tests und Validierungen sowie die Verwendung unserer Anwendungen wesentlich besser für den 3D-Druck geeignet machen “, sagte Harold Sears, AM Technical Leader von Ford, in einem Interview mit AMFG.
 
Und die Branche scheint auf diese Nachfrage zu reagieren. Einer der Meilensteine in dieser Richtung ist das Engagement von Henkel in dem deutschen SYMPA-Projekt, mit dem neue Materialien und Stereolithographie Verfahren (SLA) für die Automobilbranche vorangetrieben werden sollen.
 
Die Projektpartner sehen großes Potenzial in der Verwendung von SLA-Technologien für Automobilanwendungen, insbesondere bei der Herstellung kundenspezifischer Teile und Produkte. Daher zielt SYMPA darauf ab, einige der Schwächen der gegenwärtigen SLA-Materialien zu überwinden, einschließlich geringer mechanischer Eigenschaften, geringer Haltbarkeit und geringer UV-Stabilität.
 
Einer der Schlüsselbereiche, zu denen Henkel beitragen wird, wird die Entwicklung neuer lichtempfindlicher Polymere mit verbesserten thermischen und mechanischen Langzeiteigenschaften sein.
 
Dank des Projekts könnte der 3D-Druck im Automobilbereich einen wichtigen Meilenstein erreichen, sodass die Automobilhersteller zuverlässige, maßgeschneiderte Teile für Autos herstellen können.
 

Partnerschaften

11. Integration von Metal AM in die Automobilserienfertigung

Die Automobilindustrie ist eine der Branchen mit der größten Chance für die Einführung des 3D-Drucks. Aus diesem Grund arbeiten Unternehmen und Forschungseinrichtungen intensiv daran, den 3D-Druck in industrialisierte, hochautomatisierte Produktionsprozesse für den Automobilbau umzusetzen.

 

Das Projekt zur Industrialisierung und Digitalisierung der additiven Fertigung (IDAM) aus Deutschland markiert den Meilenstein für den automobilen 3D-Druck.
 
Zwölf Projektpartner planen die Schaffung von AM-Produktionslinien, die in der Lage sind pro Jahr mindestens 50.000 Bauteile in der Teileproduktion und mehr als 10.000 Einzel- und Ersatzteilen unter höchstem Qualitäts- und Kostendruck herzustellen.
 
Zudem sollen die Stückkosten der 3D-gedruckten Metallbauteile laut Projekt mehr als halbiert werden.
 
Das von der BMW Gruppe koordinierte IDAM-Projekt wird für die nächsten drei Jahre laufen und dazu beitragen, den Metall-3D-Druck in der Produktion nachhaltig zu etablieren.
 

12. AMFG’s Partnerschaften mit EOS und Autodesk

 
Anfang dieses Monats haben wir unsere Partnerschaften mit EOS und Autodesk bekannt gegeben. Wir glauben, dass diese Partnerschaften dazu beitragen werden, die AM-Arbeitsabläufe weiter zu rationalisieren.
 
Die EOS-Partnerschaft zielt darauf ab, Maschinen mit Softwareplattformen zu verbinden, damit Kunden von EOS-Maschinen ihre gesamten AM-Vorgänge mithilfe unseres Manufacturing Execution System (MES) problemlos verwalten können.
 
Mit der MES-Software von AMFG können EOS-Kunden auch Bauaufträge vorbereiten und wichtige Parameter wie die Teileausrichtung festlegen. Anschließend können Builds in Scheiben geschnitten und die Daten direkt an ein EOS 3D-Drucksystem gesendet werden.
 
Im Falle der Autodesk-Partnerschaft wird unsere MES-Software mit der Design- und Simulationssoftware Netfabb® von Autodesk verknüpft, um einen integrierten digitalen Workflow vom Design bis zur Produktion zu ermöglichen.
 
Die Einführung von Konnektivität und Interoperabilität im gesamten AM-Workflow ist ein entscheidender Faktor für einen wirklich durchgängigen Workflow. Schließlich ermöglicht die Verbindung von Maschinen auf einer einzigen Plattform einen nahtlosen Datenfluss, der die Rückverfolgbarkeit und Skalierbarkeit gewährleistet, die erforderlich sind, um AM für die Industrialisierung zu stärken.
 

Investitionen und Akquisitionen

 

13. Strykers Investition in 3D gedruckte Implantate

 
Im Jahr 2019 wurden im 3D-Druck der Medizinbranche viele Investitionen getätigt. Die größte davon war wohl die Investition von Stryker. In Höhe von 200 Mio. EUR (ca. 225,8 Mio. USD) für Forschung und Entwicklung in seinen Werken in Irland. Zu dieser Investition gehört das AMagine Institute, das für die Entwicklung von 3D-gedruckten Implantaten für Wirbelsäule, Kopf und Gelenke verantwortlich ist.
 
Dieses Engagement von Stryker zeigt das enorme Potenzial des 3D-Drucks für orthopädische Behandlungen.
 
Seit mehr als einem Jahrzehnt werden mithilfe des 3D-Drucks Implantate hergestellt, die häufig eine bessere Leistung als herkömmliche Alternativen aufweisen. Darüber hinaus ermöglicht der 3D-Druck die gezielte Anpassung der Implantate an die Anatomie eines Patienten und bietet eine Behandlungsoption, bei der die Rekonstruktion mit einem herkömmlichen Implantat schwierig bis unmöglich gewesen wäre.
 
Mit dieser Investition treibt Stryker den medizinischen 3D-Druck voran und schafft die Möglichkeit, dass mehr Menschen dank dieser Technologie von länger haltbaren und besser passenden Implantaten profitieren können.
 

14. Carbon bringt eine Wachstumsfinanzierung in Höhe von über 260 Mio. USD auf

 
Die Wachstumsfinanzierung von Carbon in Höhe von 260 Millionen US-Dollar war eine der heißesten Investitionsnachrichten in diesem Jahr. Der jüngste Zufluss führte zu einer Mittelbeschaffung des Unternehmens von insgesamt 680 Millionen US-Dollar und einer Bewertung nach dem Geldeinsatz von über 2,4 Milliarden US-Dollar.
 
Carbon wurde 2013 gegründet und hat sein Portfolio an DLS-Hardware- und -Materialprodukten weiter ausgebaut und sorgt des weiteren für regelmäßige Updates seiner Software.
 
Die Maschinen sind mittlerweile weltweit im Einsatz. Das Unternehmen verzeichnete in den letzten 12 Monaten eine Steigerung des Druckvolumens um das 33-fache und um das 5-fache der Druckstunden. Zu den Anwendern gehören Adidas, Ford und Riddell, und mit dieser Investitionswelle wird das Unternehmen voraussichtlich die Produktion von Bauteilen im großen Stil vorantreiben.
 

15. Die Beteiligung von Sandviks an BeamIT

 
Zusätzlich zu den Investitionen gab es 2019 eine Reihe strategischer Schritte von großen Industrieunternehmen. In diesem Sommer gab beispielsweise der schwedische Maschinenbaukonzern Sandvik den Erwerb einer 30-prozentigen Beteiligung an dem Metall-AM-Spezialisten BeamIT bekannt.
 

 

Sandvik ist 2013 in den AM-Markt eingetreten und möchte seinen Erfahrungsschatz in Bezug auf Materialien und Nachbearbeitungsmethoden nutzen, um Pulverlegierungen auf den Markt zu bringen und Kunden während des gesamten 3D-Druckprozesses zu beraten.
 
Vor der Akquisition hat das Unternehmen seinen Geschäftsbereich Pulver in seinen Geschäftsbereich AM integriert, um diese Angebote unter einem Geschäftsbereich zusammenzufassen. Die Investition in BeamIT entspricht dem Ziel des Unternehmens, eine wachsende Präsenz in der verarbeitenden Industrie zu erreichen – eine Präsenz, die durch Investitionen in AM erreicht werden soll.
 
BeamIT hat wie Sandvik große Ambitionen im Bereich der Additive und erwartet in den kommenden Jahren einen erhöhten Bedarf an Bauteilen. Mit Sandvik als Partner und Eigentümer ist das Unternehmen gut positioniert, um diese Nachfrage zu befriedigen.
 

16. GKN’s Akquisition von Forecast 3D

 
Eine weitere bemerkenswerte Akquisition kam vom britischen Industrie- und Automobilkonzern GKN, der in diesem Jahr den in den USA ansässigen 3D-Druckdienstleister Forecast 3D übernommen hat.
 
Mit dieser Akquisition wird GKM, das auf den Metall-3D-Druck spezialisiert, in der Lage sein, AM sowohl in Metall als auch in Kunststoff zu vermarkten.
 
Der Schritt ermöglicht es GKN auch, eine größere Reichweite auf dem US-amerikanischen Markt zu haben und ein völlig neues Geschäftsfeld zu erschließen, nämlich Polymer AM.
 
Sowohl GKN als auch Forecast 3D waren Pioniere bei der Verwendung der Metall- und Kunststoffplattformen von HP. Als grundlegende Partner im HP Digital Manufacturing Network bringt diese Akquisition 2 Hersteller zusammen, um die AM von Endteilen für Kunden auf der ganzen Welt weiter zu beschleunigen.
 

17. BASFs Übernahme von Sculpteo

 
Vor wenigen Wochen gab die BASF, einer der größten Chemiekonzerne der Welt, die Übernahme des französischen 3D-Druckspezialisten Sculpteo bekannt.
 
Die Akquisition gibt Forward AM, einer Tochtergesellschaft der BASF, die sich ausschließlich dem 3D-Druck widmet, die Möglichkeit, neue 3D-Druckmaterialien schneller zu vermarkten und zu produzieren.
 
Durch die Akquisition von Sculpteo kann BASF seinen Kunden und Partnern auch einen schnelleren Zugang zu 3D-Drucklösungen ermöglichen.
 
Letztendlich wird die Ausweitung der AM-Wertschöpfungskette zu einem wichtigen Trend in der Branche, was darauf hindeutet, dass große Materialhersteller den 3D-Druck zunehmend als tragfähige Technologie für die industrielle Massenproduktion anerkennen.
 

Aktivitäten zur Vereinheitlichung

 

18. Eine Sammlung von Standards für Metall-AM durch die Metal Powder Industries Normen Fédération

 
Die Normung spielt weiterhin eine entscheidende Rolle, um das Vertrauen in AM als Produktionstechnologie zu stärken. Die Entwicklung von Standards ist zwar ein langwieriger und ressourcenintensiver Prozess, aber die Industrie drängt jedoch immer weiter nach mehr Standards.
 
Als Ergebnis dieses Vorstoßes hat die Metal Powder Industries Foundation (MPIF) Anfang 2019 eine Sammlung von Pulvercharakterisierungsnormen für die additive Metallherstellung veröffentlicht.
 
Das Dokument, das eine Zusammenstellung von neun vorhandenen Prüfmethoden für metallisch pulverförmige Ausgangsmaterialien enthält, soll Entwicklern und Herstellern dabei helfen, eine bessere Kontrolle über Metall-AM zu erreichen.
 
Im vergangenen Monat veröffentlichte MPIF auch eine überarbeitete Ausgabe seiner AM-Normensammlung.
 

19. Das Normen Portal

 
Im vergangenen Sommer veröffentlichten America Makes und ANSI Additive Manufacturing Standardisation Collaborative (AMSC) die zweite Version ihrer „Standardisation Roadmap for Additive Manufacturing“. Die Roadmap identifiziert bestehende und in der Entwicklung befindliche Normen und Spezifikationen, bewertet etwaige Lücken und gibt Empfehlungen für Bereiche, die am dringendsten Normen benötigen würden.
 
Und AMSC ist noch einen Schritt weiter gegangen und hat in diesem Jahr einen neuen Weg vorgestellt, um aktuelle Informationen über AM-Standards zu erhalten. Im vergangenen Monat wurde die Verfügbarkeit eines Online-Portals angekündigt, über das Mitglieder und die Öffentlichkeit problemlos auf aktuelle Dokumentationen zugreifen können.
 
Das Portal bietet der Community nicht nur die Möglichkeit, Fortschritte im AMSC in Bezug auf die Entwicklung von AM-Standards zu beobachten und zu verfolgen, das Portal zeigt auch die Roadmap für die Entwicklung von AMSC-Standards an, in der die Besucher sehen können, welche Schritte als nächstes unternommen werden.
 
Dies alles bietet mehr Transparenz darüber, wo wir uns derzeit mit der Entwicklung von Normen befinden.
 

20. Die ersten Spezifikationen für AM Polymere von SAE International

 

Da der Einsatz des 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrtindustrie zunimmt, besteht ein größerer Bedarf an Standards, die es Unternehmen ermöglichen, die Technologie in der Endteilproduktion einzusetzen.
 
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat SAE International die ersten AM-Polymer-Spezifikationen für die Luft- und Raumfahrtindustrie veröffentlicht. Diese Standards wurden auf Anfrage von Fluggesellschaften über die EMG der International Air Transport Association (IATA) erstellt, um Kabinenteile in 3D drucken zu können.
 
Die 2 Normen spezifizieren die Anforderungen für Fused Deposition Modeling (FDM®) oder anderen Materialextrusionsverfahren und Materialien, die mit dieser Technologie verwendet werden. Benutzer können die Dokumente verwenden, um neue Maschinen, Prozesse und Materialien zu genehmigen lassen sowie ihre entsprechende Konfiguration und Testmethode zu überprüfen.
 

Neue Anwendungen

 

21. Ford und Carbon stellen 3D gedruckte Autoteile vor

 
Anfang 2019 machte Carbon mit den ersten 3D-gedruckten Teilen, die für Ford produziert wurden, Schlagzeilen.
 

 

Gemeinsam haben die Unternehmen für den Ford Focus HLK-Teile (Heizung, Lüftung und Kühlung) für Hebelarme, Zusatzstecker für den Ford F-150 Raptor und Halterungen für elektrische Feststellbremsen für den Ford Mustang GT500 entwickelt.
 
Diese Komponenten wurden mit der 3D-Drucktechnologie DLS (Digital Light Synthesis) von Carbon und mit EPX (Epoxy) 82 Material hergestellt und haben alle Leistungsstandards und Anforderungen von Ford erfüllt.
 
Mit diesen Anwendungen legt Ford ganz klar den Grundstein, um mit AM beeindruckende Ergebnisse zu erzielen.
 
“Die additive Fertigung wird immer mehr in den täglichen Teil unserer Geschäftstätigkeit einfließen”, erklärte Fords technischer Leiter von AM Technologies, Harold Sears, in der Serie Experteninterviews von AMFG. “Anstatt eine Ausnahme von der Norm zu sein, wird es viel mehr als die Art und Weise, dass es so gemacht wird, akzeptiert.”
 

22. Der Beginn von 3D gedruckten Fahrradteilen

 
In diesem Jahr haben eine Handvoll spezialisierter Fahrradhersteller 3D-gedruckte Komponenten in ihre Produkte integriert.
 
So hat z.B. Franco Bicycles eine neue eBike-Linie auf den Markt gebracht, die einen 3D-gedruckten Verbundrahmen enthält, der vom kalifornischen Start-up Arevo hergestellt wird. Das Emery ONE eBike ist Teil der Emery-Fahrradserie und damit das erste Fahrrad der Welt mit einem 3D-gedruckten Rahmen.
 

 

Einer der Aspekte bei der Herstellung dieses einzigartigen 3D-gedruckten Kohlefaserrahmens ist, dass er als Einzelteil hergestellt wurde, im Gegensatz zu einer mehrteiligen Baugruppe, die für herkömmliche Fahrradrahmen typisch ist. Dies wurde durch Arevos proprietäres 3D-Roboterdruckverfahren und die patentierte generative Konstruktionssoftware ermöglicht.
 
Dank des 3D-Drucks konnte die Vorlaufzeit für den Emery ONE-Fahrradrahmen von 18 Monaten auf wenige Tage reduziert werden.
 
Dann enthüllte das niederländische Unternehmen MX3D, das für seine 3D-bedruckte Stahlbrücke bekannt ist, sein Arc Bike II mit einem 3D-gedruckten Aluminiumrahmen. Das leichtere und einfach anpassbare Arc Bike II wurde mithilfe der Wire Arc Additive Manufacturing-Technologie, die der Direct Energy Deposition sehr ähnlich ist, in nur 24 Stunden gedruckt.
 
In jüngerer Zeit hat Gamux, ein Hersteller von Fahrradkomponenten, eine neue Reihe von 3D-gedruckten Fahrradteilen auf den Markt gebracht. Darunter sind auch Garmin Abdeckkappen, Abstandshalter für Federn und Gabeln. Letzterer wiegt nur 1,75 g (10 mm) und ist damit einer der leichtesten Abstandshalter der Welt, noch leichter ist als seine Brüder aus Carbon.
 
Es scheint, dass der Trend, den 3D-Druck für die Fahrradherstellung zu verwenden, wirklich an Fahrt gewinnt und es immer mehr Unternehmen ermöglicht, leichte und leistungsstärkere Fahrräder herzustellen.
 

23. Rocket Lab’s 100ster 3D gedruckter Raketenantrieb

 
Im Juli stellte Rocket Lab, ein in Kalifornien ansässiges Luft- und Raumfahrtunternehmen, den 100sten 3D-gedruckten Rutherford-Raketenantrieb fertig. Das Unternehmen verwendet bereits seit 2013 den 3D-Druck für alle seine primären Motorkomponenten (einschließlich Brennkammern, Einspritzdüsen, Pumpen und Haupttreibstoffventile).
 
Neun Rutherford-Flüssigtreibstoffmotoren treiben die aus Verbundwerkstoffen gefertigte Electron Rakete von Rocket Lab an, die bis zu 225 kg Nutzlast tragen kann. Die Motorteile werden mithilfe der EBM-Technologie (Electron Beam Melting) 3D-gedruckt, mit der Motorteile angeblich kostengünstiger hergestellt werden als mit herkömmlichen Verfahren.
 
Laut Peter Beck, Gründer und CEO von Rocket Lab, hat dieser Antrieb “einen wesentlichen Beitrag dazu geleistet, dass Rocket Lab den häufigen und zuverlässigen Start von kleinen Satelliten ermöglicht hat”.
 
Kürzlich hat Rocket Lab erneut die Zuverlässigkeit von 3D-gedruckten Triebwerken unter Beweis gestellt und mit seinem Electron Raketenwerfer 4 Satelliten in die Umlaufbahn geschossen.
 

24. Volvo Trucks 3D druckt 500 Fertigungswerkzeuge und Vorrichtungen

 
Volvo Trucks Nord Amerika setzt seit mehreren Jahren den 3D-Druck für das Prototyping ein und hat vor kurzem den Meilenstein für die Herstellung von 500 3D-gedruckten Werkzeugen erreicht. Darunter befinden sich Messgeräte für Dachdichtungen, Sicherungsplatten, Bohrvorrichtungen, Adapterhalter für Servolenkungen, Gepäcktürspaltmessgeräte und Gepäcktürstifte.
 
Jedes dieser Teile wurde im Labor von Volvo Innovative Projects hergestellt. Das Labor ermöglicht es dem Unternehmen, Komponenten im eigenen Haus zu produzieren, wobei hauptsächlich selektive Lasersintertechnologien (SLS) verwendet werden
 
Durch die Einführung des SLS-3D-Drucks können die Ingenieure von Volvo Trucks innerhalb weniger Stunden Teile entwerfen und drucken – was zu kürzeren Durchlaufzeiten und Kosteneinsparungen führt.
 
Volvo gibt an, dass es möglich war, über 1.000 USD pro Teil für einen einteiligen Diffusor einzusparen, der für den Reinigungsprozess des Lackzerstäubers verwendet wird. In diesem Fall ermöglichte AM es dem Unternehmen auch, das traditionell mehrkomponentige Teil zu einem Teil zu konsolidieren.
 
Obwohl die Technologie erst seit einigen Jahren im Einsatz ist, stellt sie bereits eine wertvolle Ergänzung des Herstellungsprozesses bei Volvo Trucks dar. Sie spart erhebliche Produktionszeit und Teilekosten und verbessert kontinuierlich die Qualität.
 

25. New Balance und Formlabs kollaborieren über 3D gedruckte Sportschuhe

In diesem Jahr hat die Partnerschaft zwischen New Balance und Formlabs auch die Sportschuh Branche ins Wanken gebracht.
 

 

Im September gab New Balance bekannt, dass die TripleCell 3D-Druckplattform um einen neuen Sneaker erweitert wurde: den FuelCell Echo Triple.
 
Die Schlüsselinnovation hinter den 3D-gedruckten Schuhen von New Balance ist das Rebound Resin-Material, das in Zusammenarbeit mit Formlabs entwickelt wurde. Das Material kombiniert eine Reihe von begehrten Eigenschaften für Laufschuhe, einschließlich Federung, Halt und Haltbarkeit.
 
Dieses Material wurde verwendet, um die Hacken des 990 Sport-Sneaker und den Vorderfuß der neuesten FuelCell Echo Triple-Schuhe in 3D zu drucken, die beide eine komplexe Gitterstruktur-Design aufweisen.
 
Laut New Balance konnten durch den 3D-Druck die Entwicklungs- und Herstellungszyklen drastisch verkürzt und die Herangehensweisen an das Design ihrer Schuhe grundlegend überarbeitet werden.
 

2019: Das Vorantreiben der Industrialisierung von AM

 
Dies sind zwar einige der wichtigsten Meilensteine des Jahres 2019, sie sind jedoch nur die Spitze des Eisbergs, und 2019 ist geprägt von unzählige andere Entwicklungen, Partnerschaften und Anwendungen der Branche.
 
Das alles zusammen deutet auf einen offensichtlichen, sehr aufregenden Trend hin: Die AM-Branche wird stärker, größer und konsolidierter.
 
Trotz der Tatsache, dass noch einige Herausforderungen zu bewältigen sind, wächst die Anzahl der AM-Anwendungen immer weiter, insbesondere da die Interessengruppen der Branche nach mehr technologischen Lösungen streben. Mit diesen Fortschritten dürfte das Jahr 2020 seinen bereits eingeschlagenen Weg für neue Chancen und Wachstum weiterhin fortsetzen.