In der Industrie geh\u00f6rt der 3D-Druck neben Robotik, Digitalisierung und Machine Learning zu den gro\u00dfen Zukunftsthemen. Bei dem Verfahren, auch additive oder generative Fertigung genannt, wird ein in CAD erstelltes 3D-Modell in zweidimensionale Schichten umgewandelt, die dann beim Drucken nacheinander aufgetragen werden. Bereits heute lassen sich in Produkten der Automobilindustrie und von Flugzeugherstellern sowie in der Medizintechnik Komponenten aus dem 3D-Drucker finden. Doch ist das Verfahren auch f\u00fcr den Anlagenbau, insbesondere die Sondermaschinen der Getr\u00e4nke- und Liquid-Food-Industrie, geeignet? Oder erweisen sich deren niedrige Losgr\u00f6\u00dfen und gro\u00dfe Produktindividualit\u00e4t als limitierende Faktoren?<\/p>\n
Mit diesen Fragen besch\u00e4ftigt sich Krones schon seit mehreren Jahren und ist \u00fcberzeugt: Die generative Teile- und Komponentenfertigung bietet f\u00fcr den Maschinenbau viele Chancen und M\u00f6glichkeiten. Denn mit dem 3D-Druck lassen sich auch kleinste St\u00fcckzahlen, beispielsweise beim Anfertigen von Prototypen, kosteneffizient realisieren. F\u00fcr die Ersatzteil-Versorgung \u00e4lterer Maschinengenerationen ist dieser Aspekt ebenfalls interessant. Denn die Teile m\u00fcssen nicht mehr auf Lager gelegt werden, stattdessen k\u00f6nnen sie nach Konstruktionsanpassungen kurzfristig, ohne eigens daf\u00fcr angefertigtes Werkzeug und im Idealfall sogar dezentral, reproduziert werden. Der Kunde profitiert dabei nicht nur von einer schnellen Verf\u00fcgbarkeit, sondern auch von individuell auf seine Maschine zugeschnittenen Bauteilen.<\/p>\n
Doch f\u00fcr die Umsetzung solcher 3D-Druck-Anwendungen gilt es einige Faktoren zu ber\u00fccksichtigen: Die generativ gefertigten Bauteile m\u00fcssen den bei der Produktion auftretenden Belastungen standhalten und der Werkstoff ben\u00f6tigt, je nach Anwendungsgebiet, eine hohe mechanische und chemische Belastungsgrenze. \u201eJedes verbaute Teil muss einfach den hohen Anforderungen der Krones Anlagen-Performance entsprechen. Darunter fallen neben der Stabilit\u00e4t auch die Elastizit\u00e4t und Resistenz des Materials gegen Reinigungsmittel\u201c, erkl\u00e4rt Reinhard Ortner, Produktionstechnologe f\u00fcr die generative Fertigung bei Krones. \u201eAus diesem Grund haben wir den Fokus auf eine Kombination aus Anwendungsgebieten, Materialien und Druckverfahren gelegt. In Entwicklungsprojekten haben wir daraufhin unterschiedliche Bauteile und Komponenten im 3D-Druckverfahren gefertigt, um deren industrielle Anwendung zu pr\u00fcfen.\u201c<\/p>\n
Dosenwender aus dem 3D-Drucker<\/p>\n
Eines dieser Projekte ist beispielsweise der Dosenwender aus dem 3D-Drucker. \u201eEinen Dosenwender generativ herzustellen, birgt einige Herausforderungen. Das Entwicklungsteam musste eine Vielzahl an Punkten analysieren, beispielsweise die Kinematik, also den optimalen Bewegungsablauf der Dosen beim Wenden. Hinzu kamen auch die tribologischen Eigenschaften, sprich das Reibungsverhalten zwischen den Dosen und dem Material\u201c, erkl\u00e4rt Andreas Neuber, Technologieexperte f\u00fcr additive Fertigung. Man hat deswegen auf einen einfachen, aber leistungsf\u00e4higen Grundwerkstoff zur\u00fcckgegriffen und diesen mit einem besonders robusten Verschlei\u00dfprofil kombiniert. \u201eNat\u00fcrlich wurden mehrere Anl\u00e4ufe bei der Entwicklung ben\u00f6tigt. Das auf die additive Fertigung angepasste 3D-Modell des Dosenwenders wurde in CAD konstruiert und anschlie\u00dfend gedruckt. Im Test haben sich dann schnell notwendige Anpassungen gezeigt, die auch zeitnah umgesetzt werden konnten\u201c, beschreibt Neuber.<\/p>\n
Das Ergebnis ist ein 3D-gedruckter Dosenwender, der aufgrund der generativen Fertigung einer deutlich k\u00fcrzeren Beschaffungszeit unterliegt. Ein weiterer Vorteil: Gerade beim herk\u00f6mmlichen Dosenwender kommt es immer zu Abweichungen in der Formgebung aufgrund der manuellen Bearbeitung. Mit dem 3D-Druck kann die ideale Dosenf\u00fchrung beliebig oft reproduziert und dar\u00fcber hinaus schnell und unkompliziert an neue Beh\u00e4lterformate angepasst werden. Projektleiterin Thekla Herrmann erg\u00e4nzt: \u201eIm n\u00e4chsten Schritt wird der Dosenwender jetzt im Feldtest einer genauen \u00dcberpr\u00fcfung unterzogen. In den n\u00e4chsten Monaten werden wir sehen, wie er sich dort bew\u00e4hrt.\u201c<\/p>\n