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3D-Drucker + Software:

Höhere Produktivität und Präzision



Die im CAD/CAM-Umfeld sehr bekannte Firma Core Technologie hat gemeinsam mit Partnern ein neues Unternehmen, Additive Innovation gegründet. Es ruht auf drei Säulen: Dem Angebot von HP 3D-Druckern, Software im Umfeld des 3D-Drucks und Dienstleistungen. Über Details sprach der CAD.de/NL mit Armin Brüning, der bei Additive Innovation für das Produktmanagement zuständig ist.

CAD.de: Herr Brüning, Sie haben sozusagen aus Core Technologie heraus die Firma Additive Innovation gegründet. Was hat die neue Firma dem Markt anzubieten?

Brüning
: Auf das Thema Additive Produktion sind wir durch ein Projekt in Frankreich gekommen. Im Rahmen dieses Projekts wurde eine Software für die Additive Fertigung entwickelt.

Es gab damals schon zwei bedeutende Produkte auf dem Markt, nämlich Materialise Magics und das andere war Netfab von Autodesk. Zwei Produkte, die sich dadurch auszeichnen, dass sie auf den triangulierten also nur angenäherten  Daten arbeiten. Ansonsten gibt es im Umfeld der Maschinenhersteller viele Tools die speziell auf die jeweiligen Maschinen zugeschnitten sind.

Was wir wollten, war eine Software, die breiter aufgestellt ist und für alle Maschinen und Verfahren anzuwenden wäre. Großer Vorteil: In einer Fertigung mit mehreren 3D-Druckern muss der Bediener nicht lauter verschiedene Pakete lernen.

Eine Reihe von Notwendigkeiten für so ein Projekt waren schon bei Core Technologie vorhanden. Dazu zählt der 3D-Geometriekern, die Schnittstellen zu allen CAD-Systemen, und wir arbeiten auf einem B-Rep-Modell, welches für Genauigkeit und Robustheit sorgt.


Mit Additive Innovation kann ein durchgängiger Prozess zur Kleinserienfertigung auf HP Printern realisiert werden.

Sie arbeiten hier also nicht mit triangulierten STL-Daten, sondern mit den exakten B-Rep-Daten?

So ist es. Ich wiederhole nochmals, unser Geometriekern ist sehr robust und "verzeiht" bzw. ermöglicht so manche Operation, wie z.B. das Slicing von exakter B-Rep Geometrie die anderen Geometriekernen bei nicht ganz perfekten CAD Modellen Schwierigkeiten bereiten.

Alles das hat uns ermutigt, das Projekt nicht nur anzugehen, sondern auch zu Ende zu führen.

Am Ende stand die Erkenntnis, dass uns zu einer kommerziellen Software nicht mehr viel fehlte.

War das dann der Startschuss für Additive Innovation?

Das kann man so sagen. Uns bot sich über einen Freund von mir, der schon seit 15 Jahren in diesem Umfeld arbeitet, die Möglichkeit, Additive Innovation zu gründen. Das neue Unternehmen ist nun zuständig für den Vertrieb und die Weiterentwicklung der Software sowie mit dem Vertrieb von HP 3D-Druckern, wie auch für die Herstellung von Bauteilen als Dienstleistung.

Ist die Additive Innovation nun eine reine Tochterfirma von Core Technologie oder sind noch andere Investoren mit dabei?

Es sind noch andere Investoren mit an Bord, die privat investiert sind. Natürlich können wir auf viele Ressourcen bei CT zurückgreifen, aber die Kompetenz in Sachen 3D-Druck, die müssen wir in der Praxis erwerben. Das ist einer der Gründe, warum wir auch eine "3D-Fabrik" aufgebaut haben, die im Kundenauftrag 3D-Teile druckt.

Hierbei sind wir bereits jetzt schon auf eine Reihe von Punkten gestoßen, die uns klar zeigen, dass es noch ein deutliches Zukunftspotential gibt. Wir denken z. B., dass wir zukünftig nicht nur Prototypen drucken werden, sondern auch kleine Serien.

Wie klein?

Wir sehen Serien bis zu 5000 oder 6000 Teilen. Wir haben das schon mal mit Kunden aus dem Automotiv-Umfeld durchgespielt und festgestellt, dass man Teile bis zu einer gewissen Größe und Volumen in Kleinserien günstiger per 3D-Druck fertigen kann, als im Spritzguss, mit all den Kosten der Werkzeugkonstruktion und -fertigung. Generell gilt hier, je komplexer die Geometrie desto höher das Einsparungspotenzial. Ganz abgesehen von dem Zeitgewinn. Es gibt genügend Fahrzeuge, die über die Lebenszeit nicht einmal diese Stückzahlen erreichen, Sportwagen wie Lamborghini oder McLaren, Spezialfahrzeuge, Rettungsfahrzeuge usw.

Kleine Serien dieser Art findet man auch in der Medizintechnik oder im Maschinen- und Anlagenbau.

Dazu kommt eine beliebige Formgebung

Richtig, bei der Konstruktion braucht man auf die Formen innen und außen keine Rücksicht mehr zu nehmen, alles kann gedruckt werden. Das macht die Konstruktion einfacher und schneller.

Das muss der Konstrukteur aber erst einmal lernen.

Dafür gibt es genügend Ausbildungs- bzw. Weiterbildungsmöglichkeiten. Wenn ein Konstrukteur das verinnerlicht hat, besitzt er nun ganz neue Freiheitsgrade. Er muss auch nur in Funktionen denken und nicht mehr in den Notwendigkeiten des Werkzeugbaus.

Dafür gibt es anderes, z. B. Stützstrukturen, an die er denken muss.

Das stimmt, zumindest allgemein, bei unserem Verfahren zur Erzeugung von Kunststoffteilen ist das aber nicht nötig.
Hingegen sind Themen wie Leichtbau, Funktionsintegration oder Materialeinsparung im Vordergrund.

Was wir also dann vorhaben mit Additiv Innovation ist eine Art Schnittstellenfunktion wahrzunehmen zwischen Fertigung, Software und Druckerhardware. Wir müssen uns dabei erstmal auf eine Hardware konzentrieren, und da scheinen uns die 3D-Drucker von HP als ideal.


Das HP Multijet Verfahren ermöglicht komplexe Bauteile mit hoher Auflösung kostengünstig als Kleinserien zu drucken.

Welche Zielgruppen gehen Sie an?

Unsere erste Zielgruppe ist der Bereich Automotiv und Anlagenbau, in dem wir mit unserer CT-Software bisher schon sehr erfolgreich sind. Natürlich ist es ein gewisser Weg, von der IT-Abteilung bis zur Teilefertigung im 3D-Druck, aber das bekommen wir hin. Ich denke, mit der Berechnung des Return of Investment kann man die Leute dort heute schon überzeugen. Es lässt sich ganz klar nachweisen, für dieses oder jenes Teil lohnt sich eine Maschine.

An der Stelle nochmals einen Schritt zurück mit der Frage warum HP?

Gut, das hat sich so ergeben, weil HP noch Reseller für Deutschland suchte und wir andererseits das Verfahren für revolutionär hielten und auch von der Bauteilqualität überzeugt waren. Alles zusammen hat zu der Entscheidung, pro HP, geführt.

Und heute bin ich immer wieder erstaunt, was alles möglich ist. Wir haben inzwischen eine Maschine, fertigen zunächst einmal Prototypen für Kunden, um bestimmte Nachweise zu führen etc. Und uns bringt es Praxiswissen ins eigene Haus.

Das wäre zum Beispiel?

Das wäre zum Beispiel das Packen der Teile im Bauraum. Je mehr Bauteile ich in den Bauraum packe, desto preisgünstiger wird das einzelne Teil. Dabei gibt es mehrere Dinge zu beachten wie z. B. die optimale Lage eines Bauteils. Jetzt geht es darum, durch die geschickte Kombination von Bauteilen das Gesamtvolumen optimal auszunutzen etc. Dazu werden wir noch diesen Herbst eine neue Software herausbringen.

Dann gibt es einen weiteren Punkt zu beachten. Nachdem Genauigkeit und Präzision gelöst sind, geht es darum, die Maschinen immer optimal befüllt zu fahren. Das heißt, es wird eine Software gebraucht, die im Hintergrund berechnet, wie die Teile, die alle zum Druck anliegen, kombiniert werden können, um immer optimale Jobs zu fahren.

Nun gibt es ja auch die Erkenntnis, dass die Bauteileigenschaften von der Einstellung der Prozessparameter abhängen. Optimieren Sie mit Ihrer Software diesbezüglich auch etwas?

Also man muss sagen, dass das HP-Verfahren schon ziemlich ausgereift ist. Man kann natürlich noch Tests fahren und schauen, ob sich etwas bessert, ich denke aber, im Großen und Ganzen kommt man mit den voreingestellten Parametern von HP klar.

Das hört sich alles gut an, aber bei der Auswahl von Materialien ist HP ein wenig schwach bis jetzt, es gibt nicht viele?

Es gibt nur drei verschiedene, aber das wird ganz sicher mehr. HP hat ja verschiedene Materialpartner, die werden ihren Teil schon beitragen. Wir arbeiten bevorzugt mit einem Material, PA 12 und PA 12 GB. Für die Projekte, die wir bislang gemacht haben, war das in Ordnung.

Wo hat Ihre Teilefabrik ihren Platz gefunden?
Auch hier am Ort in der Frankenstraße. Wir haben dort eine Fabrikhalle gemietet und darin einen speziellen Raum abgeteilt, in dem wir optimale Bedingungen für den 3D-Druck geschaffen haben. Also auch von der Seite her wurde alles getan, um das Verfahren bestmöglich zum Einsatz zu bringen.

Jetzt gibt es ja bei HP schon eine ganze Reihe von Händlern für die 3D-Drucker. Was wollen Sie anders machen als diese, bzw. war können Sie mehr bieten?

Wir können mehr bieten, weil wir in der Lage sind, die Fähigkeiten von Core Technologie und dem 3D-Druck zu kombinieren. Wir können in die Software eingreifen, wir können ggf. etwas umprogrammieren, Kundenwünsche diesbezüglich berücksichtigen usw. Ich könnte mal ganz gewagt formulieren, Software ist der Werkzeugbau der Zukunft! Das stimmt zwar nicht 1:1, aber in die Richtung geht es.

Mit Hilfe der Software bereitet man das vor, was auf die Maschine kommt.

Wir können Kunden maßgeschneiderte Lösungen bieten. Es fängt bei der Teileidentifizierung schon an. Wir haben dafür jetzt eine Software gebaut, die sich „Partfinder“ nennt. Sie analysiert die 3D-Daten aufgrund ihrer Geometrie sowie aufgrund ihrer Konstruktionshistorie. Die so gewonnenen Informationen werden in einer Datenbank gespeichert. Anschließend werden die Bauteile nach den gewünschten Sachkriterien gefiltert und mit einer 3D-Grafik sowie allen relevanten Informationen in einer Liste dargestellt. Durch die heutigen sehr schnellen Multiprozessor-Rechner können auch große Datenbestände vollautomatisch schnell und einfach auf das 3D-Druck-Potential hin untersucht werden.

Rein "händisch" wäre das eine riesige Arbeit, die so schnell keiner anfasst. Die Software ist modular aufgebaut und kann somit kundenorientiert eingesetzt werden.
Wo wir eine Alleinstellung mit der Software sehen ist die Tatsache, dass wir immer auf der B-Rep-Präsentation bleiben. Klassisch erfolgte bei andeen Tools immer erst die Umwandlung in ein STL-Format, welches die Geometrie eben nur näherungsweise beschreibt.

Wir bleiben hingegen bis ganz zum Schluss auf den mathematisch exakten CAD-Daten. Sogar die Berechnung der einzelnen Schichten, das Slicing, findet auf dem B-Rep statt. Das bedeutet, man erhält Vektorgrafiken, bei denen eine Gerade eben genau eine Gerade ist und der Kreis exakt ein Kreis. Das sind Dinge, in denen noch ein Potential zu sehen ist und genau da sehen wir unseren großen Vorteil von der Software her.

Welche Märkte regional bedienen Sie?
Wir konzentrieren uns auf Deutschland.


Armin Brüning CEO CoreTechnologie.

Sind Sie bereits operativ?
Ja, wir sind operativ, seit April 2018.

Vertreten Sie als HP-Händler das gesamte Spektrum derer 3D-Drucker?
Alle verfügbaren 3D-Drucker von HP können über uns bezogen werden.

Herr Brüning, vielen Dank für das Gespräch.

www.additive-innovation.com

- Karl Obermann -

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