Additive Manufacturing

Angesichts immer schneller werdender Produktentwicklungsprozesse und kürzerer Produktlebenszyklen stoßen klassische Fertigungsverfahren zunehmend an ihre Grenzen. Umso wichtiger ist es, schon zu Beginn auf Verfahren zu setzen, welche auch über den Prototypenstatus hinaus jederzeit an andere Rahmenbedingungen adaptiert werden können und somit eine flexible und schnelle Entwicklung und Fertigung unterstützen.

Hier geben wir Ihnen Einblick in unsere Leistungen zu additiven Verfahren, die für die Entwicklung und Realisierung Ihrer Produkte in Frage kommen.

Additive Manufacturing, umgangssprachlich auch als 3D-Druck bezeichnet, beschreibt all die Fertigungsverfahren, bei denen das Material Schicht für Schicht aufgetragen wird, um so dreidimensionale Objekte zu erschaffen.

Die Auswahl der Materialien umfasst schon lang nicht mehr nur Kunststoffe. Immer mehr sind auch metallische Drucke gefragt, wodurch die Einsatzgebiete fast unerschöpflich sind. Die am verbreitetsten Verfahren sind

• Fused Filament Fabrication (FFM)
• Stereolithographie (SLA)
• Laser Beam Melting (LBM)
• Metal Binder Jetting (MBJ)

Durch die Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten und dank neuer Konstruktionsverfahren speziell für den 3D-Druck eröffnen sich völlig neue Potentiale für die Produktentwicklung, die Fertigung und auch die After-Sales-Strategien.

Das Potenzial, das additive Fertigungstechnologien im Produktlebenszyklus - vom Konzept bis zum After-Sales - bieten, ist bei den meisten Unternehmen noch nicht einmal angekratzt.

Dabei bedient es in idealer Weise die Ziele, die wohl alle verfolgen: eine schnellere, effektivere Abwicklung der kostspieligen Entwicklungsphase, um das jeweilige Produkt schnellstmöglich, in jedem Fall vor den Wettbewerbern, auf den Markt zu bringen.

Nun ist es so, dass zwar der Prototypenstatus eines Produkts in kürzester Zeit erreicht werden kann, dank eines verbesserten Wissensmanagements und einer globalen Kollaboration von Partnern und Unternehmen. Doch die Anwendung klassischer Fertigungsverfahren reduziert die Time-To-Market-Geschwindigkeit drastisch. So muss beispielsweise zunächst ein Prototypenwerkzeug erstellt und dieses, je nach Verifikationsergebnis, mehrmals angepasst werden, bevor weitere Schritte unternommen werden können. Gleiches gilt für eine Vielzahl von Serienfertigungen, bei denen mehrere Adaptionen am Werkzeug keine Seltenheit sind.

Für diese Anwendungsfälle bietet die Welt der additiven Fertigung neue Lösungsansätze, um den Produktentwicklungsprozess bei gleichbleibender Qualität weiter zu beschleunigen.  

Weitergedacht, bietet die additive Fertigung auch ein großartiges Potential für den After-Sales-Markt. Die Überproduktion und Einlagerung von Komponenten und Bauteilen, die notwendige Adaption von Serienanlagen für die Ersatzteilproduktion und die Aufbewahrung und Wartung von Werkzeugen sind nur einige Beispiele für gebundenes und im Wert fallendes Kapital. Der Einsatz einer Print-on-Demand-Lösung bietet Unternehmen nicht nur die Möglichkeit sich von dieser Fessel zu befreien, sondern auch die Welt ein Stück grüner zu machen, indem großräumige Lagerflächen eingespart werden.

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Mit der Integration von additiven Verfahren in die Produktentwicklung lassen sich Bauteile in nie dagewesener Weise in ihren Eigenschaften optimieren.

Die Herausforderungen bei der klassischen Gestaltung von Produkten ist ihre Endlichkeit. Es gibt Richtlinien, Design Guides und Annahmen über das Vorgehen bei der Konstruktion von Bauteilen, die Erfahrung des jeweiligen Konstrukteurs und die begrenzte menschliche Vorstellungskraft.

Genau hier kommt Generative Design auf das Spielfeld. Generative Design ist ein Design-Explorationsprozess, bei dem der Konstrukteur zusammen mit künstlicher Intelligenz und verschiedenen Rahmenbedingungen Lösungen für Probleme entwickeln kann, welche bis dato noch nicht gedacht werden konnten. Es bietet die Möglichkeit tiefgreifender zu denken, um alle zur Verfügung stehenden Gestaltungsideen vergleichen und abwägen zu können.

Durch die Einbindung von künstlicher Intelligenz schafft es die Software, eine Fülle an Designalternativen zu generieren, diese zu testen und in jeder Iteration zu lernen, was funktioniert und was nicht.

Die Kombination von Generative Design und Additive Manufacturing wird erst richtig interessant, wenn durch die neuen und ungewöhnlichen Gestaltungsideen die klassischen Fertigungsverfahren nicht rentabel oder gar nicht mehr möglich sind.

newboxes unterstützt Sie vom Konzept bis zur Implementierung dabei, Ihre agile Additive-Manufacturing-Lösung auszuarbeiten. Hier ein Überblick über unseren vierstufigen Prozess: