Dr. Gereon Heinemann, CEO der Irpd AG
Foto: Gerhard Maier

Additive Fertigung

Welches Bauteil haben Sie für die additive Fertigung?

NCFertigung sprach mit dem CEO der Irpd AG, Dr. Gereon Heinemann, über das Potenzial, das noch in der additiven Fertigung steckt.

von Gerhard Maier

Herr Dr. Heinemann, die Irpd AG ist ein Joint Venture der United Grinding Group und der Inspire AG der ETH Zürich. Was hat die United Grinding dazu bewogen, in die Technologie der additiven Fertigung und in diesen Markt zu investieren?

Das hatte mehrere Gründe. Wichtig war das große Potenzial, das wir für unsere Werkzeugmaschinen und auch sonst in der Körber Gruppe gesehen haben. Additive Fertigung ist eine Technologie, die auch vor unseren Werkzeugmaschinen nicht Halt macht.


…es geht dabei also um Synergien für die Herstellung der eigenen Maschinen?

Ja, ganz genau. Manche Komponenten, die wir hier entwickelt haben, produzieren wir jetzt schon in Serie - etwa für die Studer-Maschinen.


Von welchen Komponenten sprechen wir da?

Wir haben beispielsweise eine neuartige Kühlmitteldüse entwickelt, oder Teile für einen Verteilerblock und die Hydraulik. Da ist sehr viel denkbar. Mit diesen additiv gefertigtenTeilen konnten wir die Studer-Maschinen optimieren.


Welchen Stellenwert hat dabei die Inspire AG?

Die Zusammenarbeit mit der ETH Zürich ist sehr wichtig. Von dieser Seite kommt der Forschungsteil. Die ETH Zürich hat sich spezialisiert auf die AM-Verfahren SLM, DMD und SLS. Von deren Seite kommt in erster Linie die Material-und Prozessentwicklung. Das kommt uns natürlich in der Produktion zugute, gerade wenn es um den Einsatz neuer Materialien oder verbesserter Prozessparameter geht.


Welche Verfahren und welche Materialien kommen denn bei der Irpd AG zum Einsatz?

Wir haben uns auf die pulverbettbasierten AM-Verfahren spezialisiert. Im Metall-,wie im Kunststoffbereich. Schwerpunktmäßig setzen wir dabei auf SLM und SLS. Angrenzend kommen alle anderen gängigen AM Verfahren zum Einsatz, wobei wir dann je nach Verfahren des öfteren auch mit unseren Partnern zusammenarbeiten.


Und wie muss ich mir als potenzieller Kunde die Zusammenarbeit mit der Irpd AG vorstellen?

Oftmals haben wir es mit Kunden zu tun, die in dieser Technologie noch nicht zu sehr zu Hause sind oder eben eine technische Herausforderung auf der Engineering Seite haben. Mit diesem Kunden erörtern wir dann beispielsweise Fragen, wie man bestimmte Bauteile leichter machen oder vielleicht bei einem bestimmten Bauteil den Durchfluss optimieren kann. Wichtig dabei ist, dass wir unsere Kunden vom Engineering bis hin zum Prototyp und letztlich dann auch bis zur Fertigung in der Serie eng begleiten.


Mit Serienfertigung bringt man die additive Fertigung derzeit ja noch nicht so sehr in Verbindung. Wie groß kann so eine Serie denn werden? Gibt es dafür Limits?

Das ist ganz unterschiedlich und hängt in erster Linie von der benötigten Komplexität und möglicher Funktionsintegration der Bauteile ab. Im Kunststoffbereich haben wir sogar eine Serie von 30.000 Stück gefertigt. Das ist dann aber schon sehr viel. Im Metallbereich sprechen wir von Serien zwischen 5 und 200 Stück. Diese Serien verteilen sich oft übers Jahr und werden entsprechend abgerufen. Gerade im Metallbereich kann die Größe des Bauteils schon ein Limit darstellen. Wenn aber der Mehrwert im Teil groß genug ist, macht es durchaus Sinn auch große Teile zu fertigen.


Vom letzten Workshop blieb mir vor allem noch ein Satz von Ihnen in Erinnerung: „Jeder hat ein Teil, bei dem es sich lohnt, es additiv zu fertigen.“ Können Sie diesen Satz näher erläutern?

Ich bin überzeugt, dass es kaum ein Produkt gibt, bei dem es sich nicht lohnen würde, irgendein Bauteil oder eine Baugruppe additiv zu fertigen. Das muss natürlich erst erkannt werden. Dazu bieten wir eben auch unsere Workshops wie zuletzt unter dem Titel ‚Think Additive‘ an. So bringen wir Ingenieure zusammen, die vielleicht noch nicht sehr viel mit diesem Thema konfrontiert waren und erkennen können, welches Optimierungspotenzial noch in manchen ihrer Teile steckt. Das kann einerseits auf der Seite der Funktionalität liegen, andererseits kann es aber auch sein, dass die Teile günstiger zu produzieren sind.

Was macht es denn so schwierig, die Potenziale, die in der Herstellung mittels additiver Fertigung liegen, zu erkennen?

Das Hauptproblem ist die Notwendigkeit, die Denkweise bei der Konstruktion schon zu verändern. Viele Konstrukteure von heute haben ihre Ausbildung beispielsweise vor 15 Jahren absolviert. Da waren die Möglichkeiten der additiven Fertigung noch nicht so ausgeprägt. Daher wurde auch völlig anders konstruiert. Das wird nach und nach sicherlich einfacher. An den Hochschulen gibt es heute mittlerweile Kurse für Ingenieure, die genau eben dieses Thema behandeln.


Sehen Sie dadurch auch weitere Wachstumspotenziale für die additive Fertigung? Kann dieses Verfahren sogar andere Bearbeitungsmethoden komplett ablösen?

Das muss man differenzierter betrachten. Natürlich sieht man heute immense Wachstumsraten. Teilweise spricht man von über 35 %. Es werden sich weiterhin immer wieder neue Anwendungsmöglichkeiten finden lassen. Letztlich aber glaube ich, bleibt es eine Nische. Auch wenn die Hersteller der Anlagen ihre Technologie noch verbessern werden, denke ich nicht, dass andere Fertigungsverfahren völlig verdrängt werden.


Nach meinem Kenntnisstand ist es ja so, dass man um eine Nachbearbeitung nicht umhin kommt. Liege ich mit der Annahme richtig?

Ja, so ist es. Da entstehen natürlich auch Synergien für die United Grinding Group. Wir haben die Möglichkeit für die Nacharbeit direkt die passenden Anlagen zu vermitteln.


Sie haben natürlich einen sehr guten Überblick über das, was die Anlagen verschiedener Hersteller in der additiven Fertigung heute leisten können. Was sind aus Ihrer Sicht die nächsten wichtigen Schritte, die bei der Entwicklung solcher Anlagen im Fokus stehen müssen?

Schon jetzt haben die Hersteller erkannt, dass ein gewisser Automatisierungsgrad in die Maschinen hineingebracht werden muss. Das wird letztlich der Knackpunkt sein. Zudem ist es wichtig, dass die Bediener keinen Pulverkontakt mehr haben und auch der der Prozess selbst muss noch beschleunigt werden. Hier ist mit Multi-Laserstrategien noch einiges herauszuholen um schlussendlich einen besseren OEE zu realisieren.


Lassen Sie uns noch über das Pulver sprechen, ein nicht unwesentlicher Kostenfaktor. Wie sehen Sie auf diesem Sektor die Entwicklung?

Durch das große Potenzial der Technologie und der stark steigenden Nachfrage nach unterschiedlichsten Legierungen gibt es immer mehr Pulverhersteller, wodurch die Preise in den letzten zwei Jahren stark gefallen sind. Durch unsere eigene Prozess- und Parameterentwicklung sind wir in der Lage, Pulver von unterschiedlichen Herstellern erfolgreich einzusetzen und sind somit nicht vom Maschinenhersteller abhängig.


Sie werden mit der Irpd AG auch auf der EMO vertreten sein. Was erwartet den Besucher dort auf Ihrem Messestand?

Wir werden natürlich auf dem großen Gemeinschaftsstand von United Grinding zu finden sein. Wir können dort auf jeder Maschine auch additiv gefertigte Teile zeigen, die wir bisher schon im Einsatz haben. Zudem laden wir die Besucher natürlich ein, vorhandene Ideen gemeinsam zu besprechen. 

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