Fachartikel

27.11.2019
erschienen in GIESSEREI Heft 12|2019

AM-Messe etabliert sich weiter – Gießer unterrepräsentiert

Anthony Cremer von Fehrmann Alloys, das zur Metallgießerei Fehrmann in Hamburg gehört. Die Hanseaten haben bereits entdeckt, wie sie die Additive Fertigung für sich nutzen können: mit der Metallpulverherstellung.

Die Additive Fertigung von Bauteilen setzt sich immer weiter durch. Das zeigte die nunmehr 5. Auflage der 3-D-Druck-Messe Formnext in Frankfurt vom 19.-22. November. Sie konnte mehr als 30 Prozent Aussteller- und knapp 30 Prozent Besucherzuwachs verzeichnen. Im Metalldruck haben sich Produktivität, Anwendungsspektrum und Nachbearbeitung verbessert. Inzwischen sind vereinzelt auch Gießereizulieferer und Gießer in den Zukunftsmarkt eingestiegen.

VON ROBERT PITEREK, DÜSSELDORF

In vier Messehallen tummelten sich in diesem Jahr rund 34 500 Besucher an den Ständen von etwa 850 Ausstellern. Wie dynamisch sich die Technologie weiterentwickelt, macht zum Beispiel das monatliche 20-prozentige Wachstum an eingesetztem Pulver in 3-D-Druckern deutlich, das HP-Interimspräsident 3-D-Printing and Digital Manufacturing Ramon Pastor in seinem Vortrag hervorhob. Bei der Nutzung der Technologie sind deutsche und europäische Unternehmen aktuell allerdings zurückhaltend. Ein deutscher Hersteller metallgedruckter Bauteile gab zu bedenken, dass derzeit nur jeder zehnte 3-D-Drucker nach Europa geliefert werde. Eine sehr hohe Nachfrage gebe es dagegen aus den USA. Dieses große Interesse war auch bei der Messe zu besichtigen, wo sich die Vereinigten Staaten erstmals als Partnerland präsentierten. Die Beteiligung der US-Aussteller wuchs im Vergleich zu 2018 um 40 Prozent.

Vor einigen Jahren in das Geschäft mit Additiver Fertigung eingestiegen ist das britische Unternehmen Renishaw, zu dem noch bis zum Ende des Jahres die Firma IQ Temp gehört. Sie zeigte auf der Messe insbesondere die Möglichkeiten der konturnahen Kühlung. Mit derartig optimierten Druckgießwerkzeugen können im Vergleich zu herkömmlich gefertigten Werkzeugen eine homogenere Abkühlung sowie Qualitätsgewinne bei den Bauteilen realisiert werden. „Durch die Angusskühlung sind bessere Zykluszeiten und eine schnellere Angussentfernung möglich“, nennt der Konstruktionsleiter und baldige IQ Temp-CEO Carlo Hüsken ein konkretes Beispiel. Druckgießer gehören mit 35–40 Prozent des Geschäfts zu seinen Hauptkunden – und der Bedarf steigt.

Ein alter Bekannter aus der Gießereibranche ist der Oberflächenspezialist Rösler, der Strahl- und Gleitschleifanlagen baut. Das Unternehmen ist vor fünf Jahren in die Additive Fertigung eingestiegen und sorgt unter dem Markennamen AM solutions mit speziellen Stahlprozessen für die Oberflächenbearbeitung gedruckter Bauteile. Dabei wird nach Wunsch auch ungenutztes Pulver gesammelt. Angeboten wird alles – vom Handstrahler bis zu großen Anlagen für Kunststoffe und Metalle. Denise Hiemann, AM-Projektingenieurin, hat beobachtet, dass das Bewusstsein bei 3-D-Druckerherstellern inzwischen zunimmt, stärker in den Nachbearbeitungsbereich einzusteigen. Und ohne geht es nicht. „Firmen, die 1–2 Drucker betreiben, brauchen einen Dienstleister“, weiß Hiemann. Das Unternehmen startete mit einem Mitarbeiter, inzwischen sind es zwölf. Zudem wird am Firmensitz in Untermerzbach ein Testzentrum für Additive Manufacturing (AM) gebaut.

Wie die Nachbearbeitung – das sogenannte Post-Processing – in direktem Zusammenhang mit dem Drucken aussehen kann, zeigte u. a. die Fusion Factory der Berliner Firma Xerion. Drei Kammern reihen sich bei der Anlage aneinander. Zunächst wird gedruckt, dann bearbeitet und schließlich verdichtet. Von einer Serienfertigung ist die Anlagenkonstellation allerdings noch weit entfernt – und offenbar doch hochinteressant für Forschungsinstitute. Die Maschine wird nach der Messe ihren Dienst beim Fraunhofer IFAM in Dresden antreten.

Auch die Firma Trumpf aus Ditzingen mischt seit einigen Jahren bei der Additiven Fertigung mit. Ihre Anlagen arbeiten meist im Pulverbettverfahren, bei dem die höchste Geometriefreiheit erreichbar ist. Eine Maschine demonstrierte auch das Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen (EHLA), das u. a. in der Gießerei-Industrie zum Einsatz kommt. So auch bei der Nickel-Kobalt-Beschichtung von hochverschleißfesten Bremsscheiben bei Buderus Guss, für die das Unternehmen im vergangenen Jahr mit dem Deutschen Innovationspreis ausgezeichnet wurde (Lesen Sie hierzu auch GIESSEREI 9-2018, S. 84 ff.)

Einer der Marktführer von 3-D-Druckern ist SLM Solutions aus Lübeck. Hier zierten eindrucksvolle und auch große Metallbauteile Vitrinen und Schau-Plattformen. Eine Vitrine zeigte zehn hochkant gedruckte Radaufhängungen aus einer Aluminium-Siliziumlegierung. Die Fläche, die bei diesen Bauteilen nach dem Drucken von der Plattform abgetrennt werden muss, ist denkbar klein, was den Nachbearbeitungsaufwand verringern dürfte. Das Trennen von Stützstrukturen von der Plattform – bisher wichtiger Nachteil des Metalldruckens – könnte aber schon bald der Vergangenheit angehören. Im Gespräch mit Herstellern wurde deutlich, dass es in der AM-Branche mittlerweile üblich ist, abziehbare Platten zu verwenden und das aufwendige Trennen damit zu vermeiden. So treten durch innovative Ideen die Kinderkrankheiten des Verfahrens immer weiter in den Hintergrund.

Mit ihrer Software für das simulationsgetriebene Design warb die Firma Altair bei der Formnext. Das Unternehmen ist mit seinen Programmen auch in der Gießereibranche bekannt – insbesondere, wenn es um die Topologieoptimierung von Bauteilen geht. In Frankfurt warb die Böblinger Firma insbesondere für ihre Inspire-Software, mit der im Design-Stadium der Fertigung verschiedene Produktionsprozesse verglichen werden können – etwa der 3-D-Druck und das Gießen. Durchaus nicht immer zum Nachteil für das Gießverfahren: „Es kommen Leute, die additiv fertigen wollen und schließlich beim Gießen enden“, hat Mirko Bromberger, Director Marketing Strategy, beobachtet. Altair arbeitet derzeit mit den Raumfahrtunternehmen OHB und ESA sowie den Fraunhofer Instituten an der Entwicklung additiv gefertigter Strukturen für die Raumfahrt.

Auch ein Gießer befand sich unter den Ausstellern, allerdings in seiner Funktion als Metallpulveranbieter: die Hamburger Metallgießerei Fehrmann. Unter der Marke Fehrmann Alloys vertreibt das Unternehmen seit sieben Jahren eine Aluminium-Magnesium-Legierung in Pulverform, die in allen herkömmlichen Metall-3-D-Druckern eingesetzt werden kann. Die Legierung ist eloxierbar und seewassergeeignet. Darüber hinaus hat sie Fehrmann-Mitarbeiter Anthony Cremer zufolge mit 12 Prozent eine besonders gute Bruchdehnung. Die Ziegelmeyer Werft stattet zum Beispiel aktuell sieben Olympiaboote mit gedruckten Ruderaufhängungen aus dieser Legierung aus. Cremer zufolge lohnt sich das Geschäft und füllt erfolgreich die entstandene Lücke zwischen Druckern und verfügbaren Werkstoffen.

Auf der Messe fehlten allerdings weitere Gießer, die das Verfahren für sich zu nutzen wissen und mit Additiver Fertigung neben dem klassischem Gießen werben. Schließlich gibt es in der Branche inzwischen einige Beispiele von Gießereien, die Sandformen drucken und anschließend abgießen. Andere drucken ihre Prototypen direkt – und punkten damit bei ihren Kunden mit einem beschleunigten Entwicklungsprozess. Ihre Aussage könnte sein: bei der schnellen Entwicklung hilft die Additive Fertigung – für die Serie brauchen wir das Gießen!