03002 Erfolgreiche Einführung additiver Fertigungstechnologien in der Produktion
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Dieser Artikel führt in die Möglichkeiten und Herausforderungen des Einsatzes von additiver Fertigung in der Produktion ein. Die am weitesten verbreiteten Verfahren werden kurz vorgestellt und deren Einsatzmöglichkeiten in der Produktion erläutert. Des Weiteren wird dargestellt, in welchen Schritten Bauteile identifiziert werden können, die sich für eine wirtschaftliche Produktion mit additiven Fertigungstechnologien eignen. Zum Abschluss wird erläutert, wie ein Business Case für additive Fertigung zu erstellen ist. von: |
1 Einleitung
Additive Fertigung (englisch Additive Manufacturing, im Folgenden mit AM abgekürzt) ist in den letzten Jahren den Kinderschuhen entwachsen und ist nun eine anerkannte Fertigungstechnologie, der sich kein Unternehmen, das wettbewerbsfähig sein und bleiben will, verschließen kann. Mit den einzigartigen Merkmalen der Losgrößenunabhängigkeit und „Complexity for free” bietet additive Fertigung vielseitige Einsatzmöglichkeiten im Produktionsumfeld.
Mehrwertgenerierung
An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass additive Fertigung keine der bisherigen Fertigungstechnologien vollständig ersetzen kann oder sollte. Vielmehr geht es darum, die Stärken dieser Technologie bewusst einzusetzen, um Prozesse zu beschleunigen und kosteneffiziente Lösungen zu realisieren. AM bietet die Möglichkeit, völlig neue Ansätze in der Produktentwicklung zu integrieren und so die Gesamtleistung eines Bauteils oder Produkts zu verbessern, um einen entsprechenden Mehrwert zu generieren.
Definitionen:An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass additive Fertigung keine der bisherigen Fertigungstechnologien vollständig ersetzen kann oder sollte. Vielmehr geht es darum, die Stärken dieser Technologie bewusst einzusetzen, um Prozesse zu beschleunigen und kosteneffiziente Lösungen zu realisieren. AM bietet die Möglichkeit, völlig neue Ansätze in der Produktentwicklung zu integrieren und so die Gesamtleistung eines Bauteils oder Produkts zu verbessern, um einen entsprechenden Mehrwert zu generieren.
Losgrößenunabhängigkeit:
Fertigung, die in ihrer Kostenstruktur weitestgehend von der Anzahl der produzierten Bauteile unabhängig ist.
Complexity for free:
Fertigung, die in ihrer Kostenstruktur weitestgehend unabhängig ist von der Komplexität und Variantenvielfalt der zu fertigenden Bauteile. |
2 Grundlagen
Was ist additive Fertigung? Als additive Fertigung wird der schichtweise Aufbau eines Bauteils aus einem formlosen (z. B. Pulver) oder formneutralen (z. B. Draht) Ausgangsmaterial bezeichnet. Synonym werden auch die Begriffe generative Fertigung (Normbezeichnung) und 3D-Druck (umgangssprachlich) verwendet. Durch den schichtweisen Aufbau ergeben sich in Aufbaurichtung, abhängig vom angewandten Verfahren, Schichtstärke und Form des Modells, sicht- und fühlbare Schichten sowie Treppenstrukturen. Ein weiteres entscheidendes Merkmal ist, dass für die Fertigung weder eine Form noch ein Werkzeug benötigt werden. Als Basis für die Fertigung dient ein 3D-CAD-Modell. Hier liegt die Herausforderung in der fertigungsgerechten Konstruktion, in der sowohl Vorteile der additiven Fertigung konsequent genutzt als auch Einschränkungen beachtet werden.
