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formnext-Messe: Industrielle 3D-Drucker in der Hauptrolle

Die neue 3D-Druck-Messe am ehemaligen Austragungsort der Euromold füllte zwar nur eine Halle, nahm die Besucher aber mit Klasse für sich ein. Mit dabei: Lasersinter- und Spritzgusstechniken – und MakerBot im Schlepptau von Stratasys.

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Auch auf der formnext ein Hingucker: Der Rennwagen Typ C von Auto Union als Replik im Maßstab 1:2 aus dem Metall-3D-Drucker.

(Bild: Peter König)

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Nach der Trennung vom Euromold-Veranstalter fand von Dienstag bis Freitag in Frankfurt die erste Ausgabe der Messe formnext statt. Die laut Eigendarstellung "internationale Messe für additive Technologien und Formenbau" wendet sich überwiegend an professionelle Anwender von 3D-Druckern und weniger an Maker. Entsprechend waren die Schwergewichte der Branche vertreten, beispielsweise SLM, Stratasys oder 3D Systems.

3D-Druck

Der Sammelbegriff 3D-Druck steht heute für ein ganzes Bündel von Fertigungstechniken, die nach unterschiedlichen Prinzipien funktionieren und sich jeweils nur für ganz bestimmte Materialien eignen. Ihr gemeinsamer Nenner: Alle Verfahren bauen dreidimensionale Objekte, indem sie Material in dünnen Schichten auftragen und verfestigen.

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Andy Middleton, EMEA-Präsident bei Stratasys, berichtete im Gespräch über einige interessante Neuerungen in der Strategie des Unternehmens, gerade in Bezug auf das 2013 übernommene Start-up MakerBot. Die technischen Probleme, die MakerBot Anfang des Jahres in eine schwere Krise gestürzt hatten, sind ausgeräumt, die Krise ausgestanden und das Unternehmen nimmt nun langsam wieder Fahrt auf. Stratasys hat jedoch zwei Konsequenzen gezogen: MakerBot, das bisher als eigenständiges Unternehmen geführt wurde, ist in den Mutterkonzern integriert wurden. Und das Unternehmen zieht sich aus dem Markt für Endanwender zurück. MakerBot soll in Zukunft Einstiegsanwender aus der Industrie und Bildungseinrichtungen beliefern – und sie möglichst nahtlos an die größeren Geräte des Anbieters heranführen.

Überraschende Entdeckung auf der formnext: Die Papierfliegerfaltmaschine mit Akkuschrauberantrieb von Dieter Krone war auf dem Stand von alphacam/fabberhouse zu sehen – dieser Dienstleister hat die nötigen Teile dafür dreidimensional gedruckt.

(Bild: Peter König)

Stratasys ließ auf der formnext den größten Stand aufbauen. Zugleich war es auch der größte Stand, den der Hersteller in Europa je auf einer Messe bespielt hat. Das Unternehmen stellte alle seine Produktlinien vor, darunter auch die extrem präzisen 3D-Drucker namens SolidScape, die Formen aus Wachs erzeugen. Diese werden beispielsweise in der Schmuckindustrie eingesetzt. Stratasys begreift sich nach Middletons Aussage als "One-Stop-Shop", der neben dem Geschäft mit 3D-Druckern mit SDM auch eine 3D-Druck-Dienstleistung aufgebaut hat und auch den Bereich Beratung abdeckt. Zudem berät die Firma kleinere und große Unternehmen bei der Integration des 3D-Drucks in die Fertigung – und das technologie-neutral, also auch in Bezug auf Geräte anderer Hersteller.

Der andere große Hersteller aus dem 3D-Druck-Bereich, 3D Systems, wartete ebenfalls mit einem großen Stand auf und zeigte seine Technologien vom Cube Pro bis zum Metall-Printer ProX 100.

Mit der neuen Lasersintermaschine EOS M100 lassen sich etwa siebzig Dentalkronen und –Brücken in drei Stunden fertigen.

(Bild: EOS)

Eine neue Maschine für das Drucken von Metallteilen präsentierte Lasersinter-Spezialist EOS: Die M100 erreicht die Prozess- und Bauteilqualität der schon länger auf dem Markt befindlichen M290, bietet allerdings einen kleineren, zylindrischen Bauraum von 100 Millimeter Durchmesser und 90 Millimeter Höhe. Die verwendeten Materialien lassen Rückschlüsse darauf zu, wofür eine solche Maschine optimal genutzt werden kann: EOS CobaltChrome SP2 ist ein CE-zertifizierter Werkstoff (CE 0537), der für die Anwendung im Zahnbereich zugelassen ist. Mit der M100 lassen sich etwa siebzig Dentalkronen und -Brücken in drei Stunden fertigen. Für technische Einsatzgebiete steht der Werkstoff EOS StainlessSteel 316L bereit. EOS Titanium Ti64 ist noch in der Entwicklung und wird Mitte nächsten Jahres verfügbar sein.

Mittels der Software- und Hardware-Lösung EOState Meltpool lässt sich der Fertigungsvorgang einer M290 kontinuierlich überwachen. Zwei Fotodioden messen das vom Schmelz-Pool ausgehende Licht, die Anlage berechnet daraus, ob der Schweißvorgang korrekt funktioniert. Fehldrucke werden laut Hersteller "sofort erkannt" und die Parameter entsprechend nachgeregelt. Alternativ lässt sich der Druck nach Überschreiten eines einstellbaren Schwellwerts abbrechen. Bisher konnte es nach einem langwierigen, teuren Druck vorkommen, dass der Ausschuss erst im anschließenden Röntgen-Test des fertigen Teils auffiel. Mit Meltpool lässt sich ein Fehl-Druck immerhin früh abbrechen, was Zeit und Kosten spart. Zudem kann die sehr teure nachträgliche Untersuchung entfallen.

Zwei zumindest im Bereich additiver Technologien ungewohnte Anbieter präsentierten sich mit Arburg und Trumpf auf der Frankfurter Messe. Arburg, bekannt als Hersteller von Spritzgussanlagen, stellte mit dem Freeformer einen interessanten 3D-Drucker vor: Das Gerät arbeitet mit Granulat anstatt dem üblichen Filament, kann also viele Spritzgussmaterialien nutzen. Zudem legt der Freeformer keine kontinuierliche Wurst ab wie die FDM-Drucker, sondern einzelne Tropfen. Das soll laut Arburg eine bessere Verbindung mit dem Untergrund gewährleisten, sodass das typische richtungsabhängige Verhalten von FDM-Teilen nicht auftritt. Der Freeformer hat zwei Austragungseinheiten, kann also mit zwei Farben oder Material und Stützmaterial drucken. Zudem kann der Freeformer auf spritzgegossene Teile drucken, also beispielsweise Massenteile nachträglich individualisieren. Nicht zuletzt lässt er sich in Fertigungslinien integrieren.

Trumpf bietet zwei additive Technologien an: Laser Metal Deposition, mit dem die Schnecke auf das Rohr aufgebaut wurde, und Laser Metal Fusion für das Antriebszahnrad links.

(Bild: Ralf Steck)

Trumpf, ein Spezialist für das Laserschneiden, hat seit einigen Jahren eine additive Fertigungstechnik namens Laser Metal Deposition (LMD) im Programm. Dabei wird Metallpulver in den Strahl eines starken Lasers geblasen und so auf ein bestehendes Bauteil aufgebracht. Das LMD-Paket lässt sich in alle Trumpf-Maschinen einbauen; das Verfahren ist relativ grob. Eine Trumpf-Maschine kann aber mit der auf der formnext neu vorgestellten LMD-Version bis zu 500 cm³ Material pro Stunde aufbauen. Es wird daher eingesetzt, um Material aufzutragen, das in einem zweiten Schritt subtraktiv – durch Fräsen oder Drehen – in Form gebracht wird.

Die TruPrint 1000 von Trumpf schmilzt auf der formnext Pulver einer Nickelbasislegierung zu 20µ feinen Schichten zusammen.

Die Arbeitsspitze des Laser-Metal-Deposition-Pakets, in der Mitte tritt der Laser aus, über die seitlich angebrachten Röhrchen wird Metallpulver zugeführt.

(Bild: Ralf Steck)

Neu im Programm sind zwei Maschinen für Laser Metal Fusion, die nach dem Lasersinter-Verfahren arbeiten, wie es auch EOS und andere einsetzen. Die TruPrint 1000 ist ein Einsteigermodell mit einem Bauraum von 100 mm Durchmesser und 100 mm Höhe, während die TruPrint 3000, die erst im Laufe des nächsten Jahres verfügbar wird, 300 mm Durchmesser und 400 mm Höhe aufweist. Während die TruPrint 1000 einen 200-Watt-Faserlaser nutzt, erreicht die Lasereinheit der größeren Maschine eine Leistung von 500 Watt. Die Prozesskammer der 3000er Maschine wird auf bis zu 500 Grad Celsius temperiert. Das soll laut Hersteller den Prozess robust und die Teilequalität hoch halten.

Der X350Pro von German RepRap arbeitet mit zwei Druckköpfen und kann so zweifarbige Objekte drucken (die "Fussel" rechts entstehen beim Farbwechsel und lassen sich einfach entfernen).

(Bild: Ralf Steck)

German RepRap zeigte die aktualisierten Modelle seiner Drucker X350 und X400. Der Grundaufbau des X350 PRO wurde komplett überarbeitet. Unter anderem wurde der Durchmesser der Wellen auf 12 mm erhöht und das Gehäuse verstärkt. Zudem lassen sich x- und y-Achse einstellen, was das Justieren des Druckers nach einem Transport vereinfacht. Der X350 PRO ist standardmäßig mit dem DD3-Dual-Extruder ausgestattet. Mit seinem Ganzmetall-Hotend kann der DD3 neue Filamente wie das carbonverstärkte Carbon20 oder das weiche TPU93 verarbeiten. Für weiche Filamente ist der variable Anpressdruck und eine lückenlose Filamentführung bis ins Hotend wichtig, wie sie der DD3 bietet.

Die Druckbettaufnahme wurde komplett überarbeitet: Das Druckbett aus Keramik hat in der neuen Version keine Bohrungen mehr, sondern liegt in einem Rahmen direkt auf der Hitzeisolierung. Diese besteht zudem nicht mehr aus Glaswolle, sondern aus Silikonschaum. Der X350 PRO lässt sich nun nicht mehr nur über Ethernet oder WLAN ansprechen, sondern alternativ direkt über USB mit einem PC verbinden. Auch der neue X400 V3 nutzt den DD3-Dualextruder, der Aufbau wurde mit Alu-Frästeilen verstärkt und das Druckbett optimiert.

Die erste formnext bot den Besuchern aus der Industrie einen guten Überblick über den High-End-Bereich des 3D-Druckmarkts sowie den Formenbau. Das sind gute Voraussetzungen für den Auftritt im kommenden Jahr, in dem die Messe mehr Aussteller und Besucher anziehen will, um sich zu etablieren. (Ralf Steck) / (pek)