Rapid.Tech -
geballte Kompetenz für Additive Manufacturing
Bei ihrer 11. Auflage am 14. und 15. Mai 2014 baute die Erfurter Rapid.Tech ihre Stellung als einer der international führenden Treffpunkte für generative Fertigung weiter aus. Rund 3.500 Besucher aus 20 Ländern informierten sich während der beiden Tage über die neuesten Entwicklungen, Trends
und Anwendungen. Gelegenheit dazu boten nicht nur über 78 Aussteller, sondern auch 60 Vorträge renommierter Referenten aus Wissenschaft, Forschung und Industrie. Sie machten deutlich: Additive Fertigung ist eine Schlüsseltechnologie der nächsten industriellen Revolution - und in einigen Branchen hat diese bereits begonnen. Nahezu zeitgleich fand vom 15. bis 17. Mai die zweite Fab.Con 3D statt, Deutschlands einzige professionelle Publikumsmesse für 3D-Druck.
Bild: Messe Erfurt
Seit 2004 ermöglicht die Rapid.Tech in Erfurt Insidern und Neueinsteigern, Forschern und Anwendern sowie Anbietern von Maschinen und Materialien für Additive Manufacturing einen intensiven, praxisnahen und branchenübergreifenden Wissensaustausch. Mit Anwendertagung, Konstrukteurstag, den Fachforen Luftfahrt, Medizintechnik sowie CAD/CAM und Rapid Prototyping in der Zahntechnik bot die diesjährige Veranstaltung ein Tagungsangebot zu AM, das in dieser Art einzigartig ist.
AM beeinflusst zukünftige Fertigung nachhaltig
Den Schritt von der Rapid Prototyping Technologie in die Serienfertigung vollziehen generative Fertigungsverfahren inzwischen in mehr und mehr Branchen. Dr. Olaf Rehme, Engineering, Siemens AG, präsentierte in seinem Keynote-Vortrag Beispiele über den heute schon umgesetzten industriellen Einsatz und stellte fest, die Prozesskette des Additive Manufacturing ist know-how-intensiv. Im Weiteren thematisierte er die Chancen und Herausforderungen. Als notwendige Weiterentwicklungen nannte Rehme unter anderem Werkstoffe, Gestaltungsregeln für die Bauteile, das Verhältnis von Produktivität und Kosten sowie Prozessmonitoring und Qualitätskontrolle. Abschließend zeigte er mit den Worten, dass Produkte zukünftig eher in Datenbanken als in Lagern liegen könnten, eine der Perspektiven auf. "Additive Manufacturing - A Game Changer for the Manufacturing Industry?" - diese Frage beantwortete der zweite Keynote-Speaker, 
Dr.-Ing. Bernhard Langefeld, Roland Berger Strategy Consultants. Basierend auf den Ergebnissen einer aktuellen Studie zeigte er auf, dass sich aufgrund der fortschreitenden Entwicklung von AM zum Verfahren für die Serienfertigung eine neue Wertschöpfungskette für Material, Entwicklung und Lohnfertigung etabliert hat. Beim Gesamtmarktvolumen, das 2012 bei rund 1,7 Milliarden Euro lag, wird in den nächsten zehn Jahren mit einer Vervierfachung gerechnet.
Bild: Messe Erfurt
Dieses prognostizierte Wachstum beinhaltet auch den vermehrten Einsatz von additiv gefertigten High-Tech-Komponenten aus Metall. Als Gründe führte Langefeld unter anderem die zu erwartenden höheren Bauraten beispielsweise durch den Einsatz mehrerer und stärkerer Laser sowie optimierte Strahlführungen und Kostensenkungen bei Metallpulvern an. Dies in Kombination mit der Flexibilität und den weiteren Vorteilen generativer Fertigungsverfahren macht AM zu einer Schlüsseltechnologie für die Herstellung leistungsfähigerer Bauteile, für die Verkürzung von Entwicklungsprozessen, Flexibilisierung der Fertigung und Realisierung von Industrie 4.0. Die folgenden beiden Keynote-Vorträge beschäftigten sich mit innovativen Lösungen für AM. So stellte Dr.-Ing. Oliver Keßling mit dem ARBURG Kunststoff-Freeformer (AKF) ein neues industrielles Verfahren für die additive Fertigung vor. Es lassen sich damit komplexeste Bauteile aus Serienkunststoffen herstellen. Über die Lasertec 65 AM, eine innovative Möglichkeit zur additiven Fertigung in Fertigteilqualität informierte Friedemann Lell, Sauer GmbH/DMG Mori Seiki. In diese weltweit erste Hybridlösung wurden eine vollwertige 5-Achs-Fräsmaschine und das generative Laseraufbauverfahren integriert.
Anwendertagung - neue Technologien
Durch den wachsenden Einsatz von AM in der Serienproduktion wächst auch die Auswahl an Verfahren, Prozessen und Maschinen. Die diesjährige Anwendertagung bot in 13 Vorträgen dazu einen detaillierten Überblick. So stellte Vasyl Kashevko, Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb IWF, Technische Universität Berlin, einen neu entwickelten Test zur Untersuchung von Designgrenzen generativer Fertigungsverfahren vor. Er ermöglicht es, bei der Verwendung neuer Werkstoffe die Skalierungsoptionen und Fertigungsgrenzen verschiedener Konstruktionsmerkmale mit den im Selektiven Laser Melting eingesetzten Werkstoffen abschätzen zu können. Christian Polzin, Universität Rostock, präsentierte ein neues 3D-Druckverfahren zur Herstellung keramischer Formkörper aus Aluminiumoxid und Siliziumkarbid. Beide Ausgangswerkstoffe finden breite Anwendung im Bereich der technischen Keramiken. Aus Aluminiumoxid werden beispielsweise Wendeplatten oder Sinterhilfsmittel hergestellt, während aus Siliziumkarbid unter anderem Brennerelemente oder Gleitlager gefertigt werden. Weitere Vorträge beschäftigten sich unter anderem mit dem 3D-Siebdruck, in dem sich miniaturisierte Bauteile in Großserien fertigen lassen, mit der innovativen und umweltschonenden Technologie des eColouring, mit Open Source Hardware, neuen Drucktechnologien und Softwareentwicklungen. Auf der Agenda standen außerdem Anwenderberichte, beispielsweise informierte Theresa Swetly, BMW AG München, über die Einsatzmöglichkeiten generativ gefertigter Komponenten zur Absicherung von Bauteilen im Fahrzeugcockpit beim bayerischen Automobilhersteller.
Konstrukteurstag - Möglichkeiten und Grenzen additiver Verfahren
Die nahezu unbegrenzte gestalterische und konstruktive Freiheit zählt zu den größten Vorteilen des Additive Manufacturing. Gleichzeitig stellt diese Freiheit eine der größten Herausforderungen für Konstrukteure dar. Die Gestaltung generativ gefertigter Bauteile unterliegt eigenen Regeln, denen sich die acht Vorträge des Konstrukteurstags am 15. Mai 2014 widmeten. Die Vorträge thematisierten unter anderem die Erweiterung des Gültigkeitsbereiches zuvor erarbeiteter Konstruktionsregeln für verschiedene Randbedingungen beim Lasersintern sowie die Entwicklung und Konstruktion eines metallischen Rennfahrzeug-Strukturbauteils mit FE-gestützter Optimierung der Topologie für das Additive Manufacturing. Alexander N. Steiner, netfabb GmbH, präsentierte eine innovative Softwarelösung, mit der sich beliebig komplexe, an die Muster aus der Natur angelehnte Strukturen rechnerbasiert entwickeln lassen. Bei der anschließenden additiven Fertigung entstehen alleine durch die Änderung der Struktur aus bekannten Materialien Bauteile mit neuen Eigenschaften. Einen neuen Konstruktionsansatz für die belastungsgerechte Auslegung von Sandwichbauteilen stellte Fabian Riß, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU vor. Die Methode ermöglicht es, Wabenstrukturen belastungsgerecht an eine Freiformfläche anzupassen und geometrisch zu adaptieren. In Verbindung mit der additiven Fertigung kann das Leichtbaupotential im Vergleich zur konventionellen Fertigung besser ausgeschöpft werden. Gleichzeitig lassen sich weitere Funktionen, beispielsweise eine optimierte Deckschichtanbindung und Reduzierung des Telegraphing-Effekts, integrieren.
AM - großes Potenzial in der Luftfahrt
In der Luftfahrt ist AM eine Technologie, die in einigen Bereichen bereits produktiv eingesetzt wird. Dies machte Stephan Eelman, The Boeing Comapny, in seinem Vortrag deutlich. Er bot einen Überblick über die wesentlichen Anwendungsgebiete der generativen Fertigung beim weltgrößten Flugzeughersteller und präsentierte ausgewählte Beispiele. An diesen erläuterte Eelman anschließend die Anforderungen und Herausforderungen bei der Überführung der verschiedenen Fertigungsprozesse und -materialien vom Rapid Prototyping hin zur Serienherstellung von Flugzeugbauteilen. Einen neuen Ansatz, hydraulische Ventilblöcke für die Anwendung in der Luftfahrt mithilfe des selektiven Laserschmelzverfahrens (SLM) herzustellen, präsentierte Alexander Altmann, Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH. Er zeigte Ergebnisse einer Studie, in der im Vergleich zu konventionell gefertigten Komponenten bei vergleichbarer Performance und vergleichbaren Herstellkosten bis zu 55 Prozent Gewicht gespart werden konnten. Darüber hinaus thematisierte die zweitägige Veranstaltung mit insgesamt 13 Vorträgen unter anderem das europäische Verbundforschungsprojekt RepAIR: Zwölf Institutionen erforschen unter der Leitung der Universität Paderborn gemeinsam das Potential des Additive Manufacturing in der Flugzeuginstandhaltung. Partner wie Boeing und Lufthansa Technik erproben Szenarien der ganzheitlichen Anwendung in Wartungs- und Reparaturprozessen unter Berücksichtigung von Themen wie Zertifizierungsanforderungen im Luftfahrtsektor sowie ökonomischen Aspekten und Einflussfaktoren der additiven Fertigung. Darüber hinaus wurden auch die Möglichkeiten vorgestellt, die sich durch eine neue Softwarefunktionen für die Gestaltung von Gitterstrukturen und damit das Nutzen besonderer Vorteile des AM eröffnen.
Neue Möglichkeiten für individuelle Lösungen in der Medizintechnik
Generative Verfahren gewinnen auch in der Medizintechnik zunehmend an Bedeutung. Dies belegten auch die zwölf Vorträge des zweitägigen Fachforums Medizintechnik. Die Trends für die Gewebebearbeitung präsentierte Paulo Bártolo, University of Manchester, unter dem Begriff Biomanufacturing. Über die Herstellung und Wirkstoffmodifikation von komplex geformten keramischen Implantaten und Scaffolds mittels 3D-Pulverdruck informierte Professor Dr. Uwe Gbureck, Universität Würzburg. Er zeigte einerseits auf, dass sich Biokeramiken aus Calcium- oder Magnesiumphosphat-Zementen aufgrund ihrer Ähnlichkeit zur mineralischen Phase des Knochens als Knochenersatzwerkstoff eignen. Andererseits beschäftigte sich der Vortrag mit der Modifikation dieser Strukturen mit Wirkstoffen wie Antibiotika oder die Einheilung fördernder Additive. Der 3D-Druck von calciumphosphat-basiertem Knochenersatz und das Postprocessing von 3D-gedruckten, keramischen Knochenersatzstrukturen wurden ebenfalls thematisiert. Ronny Hagemann, Laserzentrum Hannover, stellte ein Verfahren für das selektive Lasermikroschmelzen von Platium-Iridium-Legierungen vor. Das Material wird aufgrund seiner einzigartigen biologischen und elektrischen Eigenschaften bevorzugt für biomedizinische Implantate wie Herzschrittmacher eingesetzt. In den Versuchen konnten mit dem Verfahren reproduzierbar homogene, vollständig stoffschlüssig mit dem Substratmaterial verbundene Schichten erzeugt werden. Eine Vortragsreihe beschäftigte sich auch mit praktischen Anwendungen von Additive Manufacturing in der Klinik. Dabei verdeutlichte Dr. Philipp Fürnstahl, Universspital Balgrist, dass Additive Manufacturing im OP angekommen ist. An der Klinik wurden bereits die Operationen von 100 Patienten in 3D geplant und mit patientenspezifischen Schablonen erfolgreich umgesetzt.
3D-Fortschritte in der Dentaltechnik
Sowohl in der Zahnarztpraxis als auch im zahntechnischen Labor etabliert sich die digitale Technik mit Riesenschritten. Das Fachforum "CAD/CAM und Rapid Prototyping in der Zahntechnik" informierte an zwei Tagen in zwölf Vorträgen über den aktuellen Stand und neueste Entwicklungen. So informierte Emidio Marco Cennerilli, EGS S.r.l., über die neuesten Trends in der digitalen Zahnmedizin und die derzeit zur Verfügung stehenden Technologien. Er verdeutlichte dabei auch, wie durch neueste digitale Technologien die Kommunikation zwischen Zahnarzt, Patient und Labor optimiert werden kann. Einen Vergleich der optischen und mechanischen Eigenschaften der vollkeramischen Systeme (Leuzit-Glaskeramik, Lithiumdisilikat-Glaskeramik und transluzentes Zirkoniumdioxid), die sich vorteilhaft zur digitalen Herstellung von monolithischen Restaurationen eignen, stellte Dr. Sascha Cramer von Clausbruch, Wieland Dental + Technik GmbH, an. Erste klinische Erfahrungen mit dem Replicate-System präsentierte Dr. Anna Jacobi, Zahnärzte Jacobi, Fendt & Kollegen. Im Vortrag wurde das Vorgehen erläutert. Besonderheit dabei ist, dass das patientenindividuelle Implantat auf Basis einer DVT-Aufnahme sowie der digitalisierten klinischen Ausgangssituation vor der Extraktion geplant und designed wird. Die Einbringung des wurzelanalogen und mit einem individuellen Abutment aus Zirkon ausgestatteten Implantats erfolgt unmittelbar nach der Extraktion in das vorhandene Zahnfach.
Weitere Informationen sind abrufbar unter www.rapidtech.de und www.fabcon-germany.com.
Quelle: Messe Erfurt
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Empack 2019: Zuverlässige Lösungen zur Kennzeichnung von Lebensmitteln - 13.3.2019
SCHMOLZ + BICKENBACH AG meldet Veränderungen im Verwaltungsrat - 12.3.2019
Fraunhofer-Broschüre zur Biologischen Transformation erschienen - 12.3.2019
IDS 2019: DETAX präsentiert die neue Generation der 3D Hochleistungspolymere - 12.3.2019
100 Jahre Kaeser Kompressoren - Tradition und Innovation - 12.3.2019
Ein Jahr GroKo: SPECTARIS zieht Bilanz - 12.3.2019
AUMA: Aussteller wollen mehr Geld für Messen ausgeben - 12.3.2019
Werkstoffe auf der Internationalen Dental-Schau (IDS) - 12.3.2019
Philips und EMS gehen eine zukunftsweisende Partnerschaft ein - 12.3.2019
IWA OutdoorClassics 2019: Solide Basis in stürmischen Zeiten - 11.3.2019
IDS schreibt weiter an ihrer Erfolgsgeschichte - 11.3.2019
ITB Berlin 2019: Robust und widerstandsfähig - 11.3.2019
ISH 2019 mit 2.532 Ausstellern auf Wachstumskurs - 11.3.2019
VDMA: Maschinenbau Jan. 2019 - Wenig erfreulicher Jahresauftakt - 11.3.2019
Mankiewicz setzt auf Lackhärter aus der ultra Linie von Covestro - 11.3.2019
Alexander Bürkle veranstaltet zum dritten Mal „Planet Wissen“ - 8.3.2019
embedded world award 2019: AND THE WINNER IS ... - 8.3.2019
embedded world endet 2019 mit erneuten Rekorden - 8.3.2019
PCIM Europe Konferenz 2019: Fokus auf wichtige Entwicklungstrends - 8.3.2019
BDEW begrüßt 18 neue Mitgliedsunternehmen - 8.3.2019
Enforce Tac und U.T.SEC 2019: Nürnberger Messe-Duo erfolgreicher denn je - 7.3.2019
IDS 2019: Fraunhofer ISC zeigt neue biokompatible Materialien - 7.3.2019
Die FAF zeigt, wohin die Reise geht - 7.3.2019
Schuler richtet sich auf neue Märkte und digitale Geschäftsmodelle aus - 7.3.2019
bauma 2019: Baumaschinenbranche setzt auf digitale Lösungen - 7.3.2019
Budget für digitale Weiterbildung wird nur selten bereitgestellt - 7.3.2019
SCHWEISSEN & SCHNEIDEN verstärkt Auslandsengagement - 7.3.2019
Intersolar Summit Spain 2019: Der spanische Solarmarkt gibt Anlass zu Optimismus - 6.3.2019
COMPOSITES EUROPE mit neuem Konferenz-Konzept - 6.3.2019
Covestro unterstützt Wechsel zu wässrigen Polyurethan-Holz- und Möbellacken - 6.3.2019
OE-A zeigt die Zukunft auf der LOPEC 2019 - 6.3.2019
Continental bekommt grünes Licht zur Übernahme von Cooper Standard - 6.3.2019
Hanwha Q CELLS GmbH reicht eine Patentverletzungsklage gegen JinkoSolar und REC Group ein - 6.3.2019
creditshelf steigt bei den AltFi Awards aufs Siegertreppchen - 6.3.2019
BayWa erreicht durch starken Schlussspurt höhere Jahresziele - 5.3.2019
Kassel Convention Bureau: Neues Web-Angebot für die Stadt Kassel online - 5.3.2019
BMW treibt Elektrifizierung konsequent voran