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Dienstag, 12. Dezember 2017

3-D-Druck

„Herstellkosten werden dramatisch sinken“

Von Stefan Asche | 21. September 2017 | Ausgabe 38

Claus Emmelmann, Chef des renommierten Laser Zentrum Nord (LZN), skizziert die künftige Bedeutung der additiven Fertigung – und die Zukunft seines Kompetenzzentrums.

BU Spaceframe
Foto: LZN

Gedruckte Verbindungen zwischen Aluminiumprofilen machen den SpaceFrame 2.0 von LZN, Siemens, EDAG, Concept Laser, Constellium und BLM leicht und zugleich stabil.

VDI nachrichten: Gerüchten zufolge wird das Laser Zentrum Nord in die Fraunhofer-Familie integriert. Was ist da dran, Herr Emmelmann?

Emmelmann: Die Chancen stehen tatsächlich gut, dass wir zum 1. Januar 2018 umfirmieren. Wir wären dann das Fraunhofer-Institut für additive Produktionstechnologien, kurz IAPT. Der Bund hat bereits grünes Licht gegeben. Was noch fehlt ist das Okay der Hamburger Bürgerschaft. Sie wird am 8. November darüber debattieren. Ich bin zuversichtlich, dass es ein positives Votum gibt.

Fraunhofer-Gesellschaft

Woher der Optimismus?

Claus Emmelmann, Laser Zentrum Nord (LZN)

 Die Institutsgründung wäre ein Riesenwurf für die Hansestadt. Sie ist bisher ein weißer Fleck auf der Karte von Europas größter Forschungsorganisation. Eine Ansiedlung hätte viele positive Auswirkungen auf den Standort. So würden sich viele Unternehmen in unserer Nachbarschaft ansiedeln, um unser Know-how zu nutzen. Und wir selbst würden unsere Mitarbeiterzahl innerhalb der nächsten fünf Jahre auf 200 verdoppeln.

Wer käme denn in den Genuss Ihrer Arbeit?

Beim LZN sind aktuell sowohl Konzerne als auch kleine und mittlere Unternehmen willkommen. An dieser Zielgruppe würde sich nichts ändern.

Wie würde eine Zusammenarbeit ablaufen?

Foto: LZN

Claus Emmelmann, Geschäftsführer des LZN, ist überzeugt davon, dass auch kleinere Unternehmen von den Möglichkeiten des 3-D-Drucks profitieren können – und sollten.

Unternehmen, die ein technisches Problem im Bereich der additiven Fertigung lösen wollen, können sich direkt mit uns in Verbindung setzen. Gleichzeitig werden wir aktiv auf Betriebe zugehen, um gemeinsam profitable Business Cases zu identifizieren. In den Fällen, in denen wir helfen können, machen wir uns anschließend auf die Suche nach Fördergeldern. Der Eigenanteil der Firmen liegt in aller Regel zwischen 30 % und 70 %.

 Welche Technologien halten Sie zurzeit vor? Und was könnte hinzu kommen?

Aktuell betreiben wir zehn verschiedene Drucker von fünf großen Herstellern. Der Schwerpunkt liegt auf dem Metall- und Kunststoffbereich. Dabei setzen wir auf das Pulverbettverfahren und das Laserauftragsschweißen.

    In Zukunft wollen wir aber alle Technologien beherrschen. Dementsprechend laufen bereits Gespräche mit verschiedenen Herstellern, etwa Arcam und Stratasys. Die Verarbeitung von Mischkeramiken wird auch ein Thema, vor allem mittels Multi-Nozzle-Technologie.

    Zusammen mit drei weiteren Instituten wollen wir eine Plattform errichten, die es Industrieunternehmen ermöglicht, sich über den jeweils letzten Stand der Technik zu informieren.

Welche Drucktechnologie wird sich in Zukunft durchsetzen?

Es wird nicht die eine Technologie geben, die das Rennen macht. Ich glaube aber, dass die Kombination aus Pulverbett und Laser auch weiterhin eine Hauptrolle spielen wird. Hier gibt es noch ein großes Potenzial, die Produktivität zu steigern. Wir gehen davon aus, dass die Herstellkosten in den nächsten fünf bis zehn Jahren dramatisch sinken werden – etwa um den Faktor 100.

    Beim Laserauftragsschweißen ergeben sich schon heute interessante Herstellkosten. Und in Zukunft könnte der Auftrag statt per Laser auch per Plasma oder Lichtbogen erfolgen. Das würde die Systemkosten senken und zugleich die Auftragsraten erhöhen.

Könnte ein Pulverbett nicht auch flächig per Laser belichtet werden, statt punktuell? Die Druckzeit würde dramatisch reduziert.

Der Energiebedarf wäre aber gigantisch. Außerdem wäre die Optik, welche die Kontur auf das Pulverbett projizieren müsste, schnell am Rande ihrer Leistungsfähigkeit.

Welche Branchen werden vom 3-D-Druck am meisten profitieren?

Der Automobilbau, die Luftfahrt, der Energiesektor und die Medizin. In diesen Branchen ist das Thema auch bereits angekommen. Nachholbedarf hat hingegen der Maschinenbau. Hier wird die Technologie noch nicht ausreichend genutzt.

Wie weit ist der 3-D-Druck noch von der Serienfertigung entfernt?

Er ist schon mitten drin – zumindest im Kleinserienbereich. Airbus beispielsweise druckt bereits Strukturbauteile für seine Flugzeuge. Und für den neuen Bugatti Chiron fertigt das LZN ein hoch beanspruchtes Bauteil aus Titan. Offiziell vorgestellt wird diese Kooperation auf der kommenden Formnext.

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