Stratasys Zukünftige Drucker arbeiten schneller und produktiver

Autor / Redakteur: Peter Königsreuther / Peter Königsreuther

Stratasys hat vor einigen Wochen mit dem J750 bewiesen, dass der wirtschaftliche Multimaterial-3D-Druck funktioniert – ein großer Erfolg, der die Einsatzmöglichkeiten dieser materialeffizienten Fertigung stark erweitert. Immer öfter berichten Unternehmen heute auch, dass sie additive Prozesse für die Serie nutzen. Was meint ein international agierender Hersteller von 3D-Druckern dazu? Wir sprachen deshalb mit Andy Middleton, President EMEA bei Stratasys.

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Andy Middleton, Stratasys-President EMEA: „Der 3D-Druck erlaubt die individualisierte Serienfertigung in Echtzeit ohne Montage und ohne Lagerhaltung – also ganz im Sinne von Industrie 4.0.“
Andy Middleton, Stratasys-President EMEA: „Der 3D-Druck erlaubt die individualisierte Serienfertigung in Echtzeit ohne Montage und ohne Lagerhaltung – also ganz im Sinne von Industrie 4.0.“
(Bild: Stratasys)

Herr Middleton, vor Kurzen hat Stratasys ja den J750 als weltweit einzigartigen Multi-Material-3D-Drucker vorgestellt. Was macht das System so besonders?

Besonders ist, dass der Stratasys J750 den 3D-Druck praktisch neu erfindet. Mit ihm lassen sich erstmals die Grenzen überwinden, die der Technologie gesetzt waren. Er ist der weltweit erste und einzige 3D-Drucker für Vollfarben-Multimaterial-3D-Druck. Indem er Anwendern ermöglicht, eine breite Palette verschiedener Materialien – von steif bis flexibel, von transparent bis undurchsichtig – mit einem bisher unerreichten Farbspektrum zu kombinieren, ist er der vielfältigste 3D-Drucker aller Zeiten. Dies erreicht der J750 durch das Mischen von sechs unterschiedlichen Grundmaterialien, mit denen der gesamte CMYKW-Farbraum mit mehr als 360.000 Farben abgedeckt werden kann. Resultat sind dem Produkt entsprechende Prototypen in nur einem Druckvorgang – ohne Nachbearbeitung bezüglich der Farben und Zusammenbau. Dies reduziert Produktentwicklungs- und Produkteinführungszeiten, sodass sich Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil verschaffen können.

Auf der Hannover-Messe hat alphacam den Stratasys J750 3D-Drucker in Deutschland präsentiert. Registrieren Sie bereits Resonanz in Sachen Bestellungen?

Ja, wir haben bereits Bestellungen entgegengenommen. Großes Interesse haben unter anderem 3D-Druck-Dienstleister, Spielzeughersteller, Designer aus allen denkbaren Branchen sowie Unternehmen aus der Schmuckindustrie – um nur einige zu nennen. Aufgrund des enormen Potenzials des J750, also der Möglichkeit funktionelle Prototypen auf Knopfdruck zu erhalten, erwarten wir positive Rückmeldungen aus allen Branchen, in denen eine erhebliche Verkürzung von Entwicklungs- und Markteinführungszeiten erfolgsentscheidend ist.

Mittlerweile wollen Unternehmen additive Verfahren auch für die Serienfertigung nutzen. Kann Stratasys dabei helfen?

Selbstverständlich! Außer unseren Polyjet-basierten Systemen, die vorrangig im Bereich Prototyping eingesetzt werden, wie der neue J750, haben wir zahlreiche Möglichkeiten dafür. Mit dem FDM-3D-Druckverfahren (fused deposition modeling), wie etwa der Fortus-Produktions-3D-Drucker-Serie, werden Werkzeuge und Vorrichtungen, aber auch Einzelteile für den Endverbrauch, also fertige Produkte und Komponenten für Endprodukte, additiv gefertigt. Die Fortus-Serie wird bereits erfolgreich dafür genutzt und setzt Maßstäbe in Bezug auf Leistungsfähigkeit, Reduktion des Bauteilgewichts, Geschwindigkeit und Präzision. Anwender nutzen die Vorteile des 3D-Drucks zur Fertigung von Werkstücken, die im Vergleich zu denen aus der klassischen Herstellung entweder leichter oder günstiger sind. Die Luftfahrtindustrie profitiert dabei von Komponenten mit 50 % niedrigerem Gewicht, was hinsichtlich der Wirkung auf die Gewichtsreduktion von Flugzeugen erheblich ist. Auch die Automobilbranche setzt zunehmend auf den 3D-Druck, um so kostenintensive und langwierige Werkzeugbau- und Fertigungsprozesse zu ersetzen.

Gibt es Ihrer Ansicht nach Grenzen in Bezug auf die echte Massenfertigung per generativen Verfahren?

Schon jetzt ist klar, dass in allen industriellen Fertigungsprozessen die additiven Verfahren immer öfter ergänzend zu den üblichen Methoden zum Einsatz kommen. Aktuell sind die Grenzen vor allem durch die Druckgeschwindigkeit gesetzt. Diese Herausforderung wird aber in Zukunft durch schnellere 3D-Produktionssysteme gelöst. Darüber hinaus werden wir die Materialanforderungen, wie etwa die Temperaturbeständigkeit, die in verschiedenen Industrien entscheidend ist, noch stärker in den Fokus nehmen. Besonders wichtig für die Massenfertigung ist auch die Qualitätskontrolle! Dabei können zukünftige 3D-Drucker mit integrierten Kameras entscheidende Verbesserungen beisteuern. Nach heutigem Stand wird die additive Fertigung aber vor allem noch für Kleinserien genutzt. Aber auch für die Herstellung von Vorrichtungen, Robotergreifern, Produktionshilfs- und Betriebsmitteln sowie kundenspezifischen Produkten wie individualisierten Kopfhörern oder personalisiertem Autointerieur.

Der neue J750 kann mehrere verschiedene Kunststoffe zu einem Bauteil vereinen. Was sind die nächsten Ziele der generellen Entwicklung?

Das Verfahren, mit dem wir mit sechs Grundmaterialien eine Vielzahl von Materialkombinationen pro Bauteil abdecken, kann noch weiterentwickelt werden. Zur Erinnerung: Die Connex-Technologie startete mit zwei Grundmaterialien und heute verarbeiten wir sechs. Weitere Optimierungen liegen im Bereich der Geschwindigkeitssteigerung und Produktivität. Auch wenn wir mit dem neuen J750 in puncto Geschwindigkeit schon einen gewaltigen Schritt nach vorne gemacht haben, wollen wir darin auch in Zukunft investieren und schneller werden.

Stratasys legt den Schwerpunkt auf die Kunststoffanwendung. Warum gibt es keine Metall verarbeitenden Anlagen, um das Repertoire zu erweitern?

Ich möchte nichts ausschließen, doch aktuell sehen wir bei Kunststoffen das größere Entwicklungspotenzial. Die schnellsten Fortschritte hinsichtlich der Werkstoffeigenschaften werden im Moment mit polymerbasierten Materialien gemacht. Und weil Kunststoff zunehmend als sinnvolle Alternative für Metall infrage kommt, geht der Trend immer weiter in diese Richtung. Beispielsweise ist man in der Luftfahrtindustrie schon lange auf der Suche nach Kunststoffen als Alternative zu Aluminium oder Titan, weil diese Werkstoffe sehr teuer und – ganz wichtig – ihr Vorkommen endlich ist. Ich glaube, wir sind mit der FDM- und Polyjet-Technologie für zukünftige Entwicklungen und die Anforderungen des Marktes gut aufgestellt.

Was ist, unabhängig vom 3D-Drucker J750, der nächste Schritt in Richtung Optimierung oder Neuentwicklung von Stratasys-Maschinen?

Wie bereits erläutert, wollen wir weiter in die Druckgeschwindigkeit und die Materialien investieren. Und gerade bei Letzteren werden sehr große Fortschritte gemacht. Beispielsweise hatten Kunststoffe, die beim 3D-Druck verarbeitet werden, noch vor fünf Jahren eine Hitzebeständigkeit von rund 50 °C, heute sind es bereits über 200 °C, Tendenz steigend. Das Gleiche gilt für Farben und Texturen.

Könnten Sie sich vorstellen, dass es einst Systeme geben kann, die Metalle und Kunststoffe oder auch Keramik verarbeiten, um sogar hybride Bauteile zu drucken? Was müssten diese technisch können?

Vorstellen kann ich mir vieles. Aber seriös zu beantworten ist dies zum jetzigen Zeitpunkt nicht.

Wie geht man bei Stratasys auf das Trendthema Industrie 4.0 ein?

Industrie 4.0 ist auch für uns ein wichtiger Punkt, denn schließlich erlaubt der 3D-Druck individualisierte Serienfertigung in Echtzeit, ohne Montage und ohne Lagerhaltung. Zum Beispiel haben wir auf der diesjährigen Hannover Messe mit SAP und weiteren Partnern zusammen den Showcase „Open Integrated Factory“ präsentiert. Dabei wurden Schlüsselanhänger mit integriertem Smart Chip und individuell gestalteter Oberschale live hergestellt. So konnte den Besuchern unter anderem gezeigt werden, dass sich auch individuelle Produkte so wirtschaftlich wie Massenartikel herstellen lassen.

Was tut sich im Bereich der Software hinsichtlich neuer Funktionen generell?

Tatsächlich eine ganze Menge. Stratasys hat gerade im Rahmen seiner neuen Softwarestrategie mit der offenen Design-to-3D-Print-Workflow-Applikation GrabCAD Print eine Anwendung vorgestellt, die den 3D-Druck benutzerfreundlicher und intuitiver gestaltet und somit den gesamten Prozess vereinfacht. Die intuitiven Benutzeroberflächen unserer Software vereinfachen elementare Prozessschritte wie die Materialauswahl, die Druckoptimierung und die Druckauftragsverwaltung ganz erheblich. Gedruckt werden VRML-Dateien in Vollfarbe und beliebige Kombinationen starrer, flexibler, transparenter oder undurchsichtiger Materialien in nur einem Bauteil – dabei werden alle Materialien mit einer Schichtstärke von nur 14 µm aufgetragen. Auch der Druck von farbigen Digital ABS ist heute problemlos möglich.

Was wünschen Sie sich für die Zukunft des 3D-Drucks?

Unsere 3D-Druck-Systeme stellen eine perfekte Ergänzung zu den konventionellen Herstellungsmethoden dar, mit der Produktionsprozesse in vielen Bereichen vereinfacht und verbessert werden können – unter anderem weil der 3D-Druck ganz neue Möglichkeiten in puncto Konstruktion und Designs schafft. Darüber hinaus wäre ein Um- beziehungsweise Weiterdenken im Bereich der Ausbildung wünschenswert. Denn Unternehmen werden vom Potenzial des 3D-Drucks erst dann nachhaltig profitieren können, wenn ihre Ingenieure und Designer die besonderen Modalitäten und Chancen des additiven Fertigungsprinzips und das dadurch Machbare auch richtig verstanden und verinnerlicht haben. MM

* Andy Middleton ist seit September 2015 President EMEA (Europa, Mittlerer Osten und Afrika) bei Stratasys, EMEA Regional Office in 77836 Rheinmünster, Tel. (0 72 29) 77 72-0, www.stratasys.com/de

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