Startschuss für den 3D-Druck im Optima-Sondermaschinenbau

Zu den zehn Top-Technologien disruptiver Prozesse gehört die additive Fertigung (3D-Druck). Damit sind Konstruktionen möglich, die bisher nicht realisiert werden konnten, heißt es bei der OPTIMA packaging group, ein Spezialmaschinenbauer für Verpackungen. Rund 500.000 € wurden in die Technik investiert.

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Die OPTIMA packaging group in Schwäbisch Hall entwirft und produziert Verpackungsmaschinen, Abfüllanlagen sowie Turnkey-Lösungen für beispielsweise Pharma-, Konsum- und Life Science Produkte. Jetzt gehören ab sofort 3D-Drucker zum Maschinenpark. Für die Zukunftstechnologie hat das Unternehmen eigens ein 3D-Druckzentrum – das Additive Innovation Center – gegründet und einen Fahrplan vorgestellt. Der 3D-Druck wird den Sondermaschinenbau massiv verändern.

„Maschinenteile, deren Fertigung bisher eine Woche in Anspruch nahm, können nun in erheblich kürzerer Zeit hergestellt werden“, konstatiert Volker Freisinger, der Fertigungsleiter bei Optima, „beim Multi-Jet-Fusion-Verfahren dauert der Druck eines Batches rund 20 Stunden. Das Abkühlen und gegebenenfalls notwendige Weiterverarbeitungsschritte wie Glätten und Färben sind hier nicht inkludiert.“

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Das Unternehmen in Schwäbisch Hall hat rund eine halbe Million Euro in ihr neues 3D-Druck-Zentrum am Standort mit dem Namen Additive Innovation Center investiert. Es ist seit Juli 2019 in Betrieb und hat nach seiner Testphase und Mitarbeiterschulungen Ende 2019 den aktiven Produktionsbetrieb aufgenommen. Es umfasst ein 3D-Drucklabor und einen Schulungs- und Konstruktionsbereich, der Innovation Space getauft wurde. Dort werden seit Dezember 2019 Mitarbeiter aus Schlüsselpositionen für eine 3D-gerechte Konstruktion geschult.

3D-Druckverfahren steigern die Flexibilität der Produktion

Die Nachfrage der Konsumenten nach bestimmten Produkten ändert sich immer schneller. Social Media und E-Commerce beschleunigen diese Entwicklung. Dies betrifft alle Marktsegmente, für die Optima Maschinen entwickelt: Pharmazeutika, Papierhygiene, Konsumgüter und Medizinprodukte. Um diesem Trend zu begegnen, werden neue, agile und flexible Prozesse und Technologien benötigt.

„Mit der additiven Fertigungstechnologie unterstützen wir unsere Kunden daher in Sachen Flexibilität“, unterstreicht Michael Weber, Serviceleiter der OPTIMA consumer, „Maschinen-, Format- und Ersatzteile lassen sich so wesentlich schneller produzieren. Das Multi-Jet-Fusion-Verfahren ist rund 25 Prozent schneller als das SLS-Verfahren. Außerdem lässt sich über den gesamten Herstellungsprozess ein besseres Preis/Leistung-Verhältnis realisieren, insbesondere bei komplexen Bauteilen. Nun sind Konstruktionslösungen möglich, die bisher nicht realisiert werden konnten. Bestehende Teile können nach Vorbildern in der Natur leichter, stabiler und materialsparender konstruiert werden als bisher – beispielsweise durch Wabenstrukturen. Auch das Thema Nachhaltigkeit gewinnt an Bedeutung – schließlich entstehen bei der Herstellung keine Späne oder Abfall.“

Alle gängigen Druck-Verfahren sind möglich

Im Additive Innovation Center kommen alle gängigen 3D-Druck-Verfahren zum Einsatz. Für das schnelle Herstellen von Prototypen nutzt Optima das Fused-Deposition-Modeling-Verfahren, kurz DFM, das bereits seit vielen Jahren erfolgreich in der Automotive-Branche eingesetzt wird. Auch das Selektives Laser-Sintern (SLS)-Verfahren kommt nun in Schwäbisch Hall zum Einsatz. SLS ermöglicht eine große Vielfalt von Materialien, Farben und Nachbehandlungen. Ein Partnerunternehmen bringt erweiterte SLS-Verfahren mit einer großen Vielfalt von Nachbearbeitungsmöglichkeiten mit ins Optima-Team. Dazu gehören zum Beispiel das Färben und Glätten der Bauteile. Außerdem hat Optima in die fortschrittliche Multi-Jet-Fusion-Technologie investiert, mit der Teile schneller hergestellt werden können als mit dem SLS-Verfahren. Der Durchbruch der SLS- und Multi-Jet-Fusion-Drucktechnologien habe Unternehmen den Weg für eine industrielle Anwendung des 3D-Drucks geebnet – weit über die Anfertigung von Prototypen hinaus. Optima wird eine Plattform vorstellen, auf der Maschinenanwender ihre Teile online bestellen können.

3D-gedruckte, nachhaltige Magnete nach Maß

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