02/2021 fondas formnext magazin - DE - Armaturen: Grohe druckt edle Wasserhähne " Seite 14 - Mesago Messe Frankfurt GmbH
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02/2021 DE
fon das formnext magazin
Gießereien: Armaturen: Raumfahrt:
3D-gedruckte Grohe druckt Wie die Satel
Formen als edle Wasser- litenindustrie
Zukunftskonzept hähne AM nutzt
» Seite 08 » Seite 14 » Seite 16 by
[ 03 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
EDITORIAL
D
er Drang des Menschen galt Diese Aufbruchstimmung spiegelt
schon immer neuen Entwick- sich auch in den Rückmeldungen der
lungen und Entdeckungen. Ein Aussteller bei der Formnext wider.
Beispiel ist die jüngste NASA-Mission Bereits jetzt haben wir fast alle wichtigen
zum Mars, die auf dem Roten Planeten Player an Bord, dazu eine Vielzahl mittle-
den Helikopter Ingenuity steigen ließ. rer und kleiner Unternehmen – darunter
Früher gingen die Entdeckungsreisen viele Neuaussteller aus unterschied
Bei mutigen der Menschen zwar nicht ganz so weit,
waren aber nicht weniger spektakulär.
So erlebte der griechische Sagenheld
lichen Ländern. Die Internationalität von
über 55 % zeigt, dass Aussteller aus
der gesamten Welt vom 16.–19. Novem-
Entscheidungen
Odysseus vor rund 3400 Jahren auf ber zur Formnext 2021 nach Frankfurt
seiner Reise von Troja zurück in seine kommen.
griechische Heimat so viele Abenteuer, Für uns als Veranstalter bleibt es
kann man
Entbehrungen und neue Erkenntnisse, trotzdem eine wichtige Aufgabe, die wei-
dass deren Niederschrift in der Ilias tere Entwicklung der Pandemie genau
von Homer später ein internationaler zu beobachten und unser Konzept bei
Bestseller wurde. Da die Menschen in Bedarf den aktuellen Entwicklungen
keine Kompromisse der Antike über weit weniger digitale
Rechenleistung verfügten, um sämtliche
Eventualitäten ihrer Reise zu planen, be
anzupassen. Ergänzt wird die Formnext
2021 deshalb durch die Digital Days
Ende November. Gleichzeitig werden wir
eingehen.
mühten sie die Weisheit ihrer Orakel – getreu der berühmten Tempelinschrift
deren berühmteste Version auch heute aus Delphi »Erkenne dich selbst« die
noch bruchstückhaft in D
elphi zu Erfahrungen aus dieser herausfordernden
bewundern ist. Zeit nutzen, um gestärkt in die nächsten
Dank der Corona-Pandemie sind wir Jahre zu gehen. Denn wir haben mit der
seit mehr als einem Jahr im Prinzip auf Formnext und der gesamten AM-Branche
einer Reise mit ungewissem Ausgang, noch eine lange und weite Reise vor uns.
weswegen auch heute ein zuverlässiges
Orakel nicht schaden könnte. Gerade
für uns Messemacher ist die See alles
andere als spiegelglatt. Doch es gibt
zahlreiche Anzeichen für die eine Rück-
kehr in bekannte und erfolgreiche Ihr Sascha F. Wenzler
Gefilde: Zum einen gewinnen die Impf- Vice President Formnext
kampagnen in vielen Ländern zunehmend
an Tempo – allen voran in den USA,
Großbritannien und in Israel. Einige inter-
national tätige Unternehmen wollen
Titelseite: Gienanth Group
bereits ab Mai wieder Geschäftsreisen
erlauben. Und auch in Zentraleuropa ist
die Impfung eines Großteils der Bevölke-
rung bis spätestens zum Ende des Som-
[ Jonas Brennwald, Co-CEO Grohe AG und Leiter Lixil Emena ] mers sehr wahrscheinlich.
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 04 ] [ 05 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
INHALT FORMNEXT NEWS
12
16
14
ECHTE PRÄSENZ UND FRISCHE FARBEN
08 Nachdem das vergangene Messejahr
weltweit fast ausschließlich digital
lung der pandemischen Rahmenbedingungen
angepasst. Dabei rechnet das Formnext-Team
DER NEUE LOOK DER FORMNEXT
Im Zentrum des neuen Key Visual der
mit einer positiven Entwicklung der aktuellen Formnext steht eine Kugel, die aus der Verflech-
über die Bühne ging, soll die Formnext
Lage und einer Verbesserung der Möglichkeit für tung zahlreicher verschlungener Linien entsteht –
2021 mit einem hybriden Messekon-
08 » E S BEGINNT ZU Geschäftsreisen im weiteren Verlauf des Jahres. eine Anlehnung an die intelligenten Designs, die
ROLLEN « 05 FORMNEXT NEWS
» E chte Präsenz und
zept wieder als echte Präsenzmesse
stattfinden. Als Zeichen der Weiter MEHR FLEXIBILITÄT
nur durch die additive Fertigung herstellbar
sind. So findet sich der Claim »Where ideas take
» 3D-gedruckte Formen als frische Farben entwicklung und des Aufbruchs prä- Um den Ausstellern der Formnext eine shape« in der Bildsprache des neuen Designs
Zukunftskonzept für Gießereien sentiert sich die Formnext zudem mit möglichst hohe Flexibilität bei der Planung zu wieder. Darüber hinaus veranschaulicht der neue
ermöglichen, wurden die allgemeinen Look das Hauptziel der Formnext: die gesamte
06 NEWS einem komplett neuen Key Visual.
Geschäftsbedingungen und Fristen angepasst. Welt und alle Prozessschritte der innovativen
12 DER WEG IN NEUE
MÄRKTE
» Lithoz · Nikon ·
Trumpf · Wohlers
So können Aussteller z. B. bis Ende Juni 2021
kostenlos stornieren. Außerdem bietet die
Fertigung an einem Ort zu versammeln, um neue
Möglichkeiten für die industrielle Produktion
V
» Der Automobilzulieferer Burgmaier om 16.–19.11.2021 soll die Welt der addi- Formnext an die aktuellen Rahmenbedingungen aufzuzeigen.
tiven Fertigung auch wieder physisch in angepasste, schlüsselfertige Standkonzepte. Für die grün-blaue Farbwelt dient das beste-
will mit AM neue Absatzgebiete
erschließen 20 TRENDS
» Hansgrohe / EOS · Holo ·
Frankfurt zusammenkommen. »Die Rück-
meldungen von Ausstellern und Teilnehmern
Inhaltlich bleibt der Fokus der Formnext auf
der gesamten Prozesskette rund um den indus
hende Farbschema der Formnext als Basis, wobei
die neuen Farben jünger und frischer wirken.
SLM Solutions · Makerbot wie auch des Ausstellerbeirats haben deutlich triellen 3D-Druck. »Zahlreiche hochinnovative Dabei steht die Farbe Blau für die Verlässlichkeit
gemacht, dass eine echte Präsenzveranstaltung Unternehmen aus den verschiedenen beteilig- der Veranstaltung sowie für Technologie, Inno-
14 EDLE DESIGNS FÜR
DIE WELLNESSOASE SCHRÄG GEDACHT
für die Branche unverzichtbar ist und sich jeder
eine Veranstaltung mit realen Ständen und
ten Branchen brennen darauf, ihre Neuent
wicklungen unserem Publikum im persönlichen
vation und Kommunikation. Die Modernität und
die Zukunftsfähigkeit der Formnext spiegeln sich
»G
rohe druckt seit zwei Jahren
exklusive Wasserhähne
22 » In pecunia veritas Gesprächen herbeisehnt«, so Sascha F. Wenzler,
Vice President Formnext, Mesago Messe Frank-
Kontakt zu präsentieren«, sagt Wenzler.
Als Ergänzung zur physischen Formnext
im neuen, frischen Grünton.
furt GmbH. 2021 sind zwei Wochen später erstmals die
Da Sicherheit und Gesundheit aller Teilneh- Formnext Digital Days (vom 30.11.–01.12.2021)
16 3D-DRUCK FÜR DEN
ALL-TAG
mer an oberster Stelle stehen, liegt der Planung
der Formnext 2021 ein Gesundheitskonzept
geplant. Damit erhalten insbesondere Besucher
und Aussteller, die im November aufgrund von
zugrunde, das die gesetzlichen Vorgaben min- Reiserestriktionen nicht nach Frankfurt kom-
» S pace-Serie Teil II: Die Rolle von destens erfüllt. Darüber hinaus wird das Veran- men können, in digitaler Form ebenfalls eine MEHR INFOS UNTER:
AM im Satellitenbau staltungskonzept fortlaufend an die Entwick- interessante Plattform. » formnext.com
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 06 ] [ 07 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
NEWS NEWS
LEICHTERER EINSTIEG IN NICKELLEGIERUNGEN, SIEGER, VERLIERER UND 115,2
DEN KERAMIK-3D-DRUCK STÄHLE, TITAN ODER INTERESSANTE Entwicklung der Umsätze
ALUMINIUM ZUKUNFTSFELDER der globalen AM-Industrie
L
ithoz, Spezialist für keramischen 3D-Druck,
hat mit dem Cerafab Lab L30 einen 3D
T D
Drucker vorgestellt, der für Einsteiger in den rumpf hat die neue Serie seiner 3D- er Wohlers Report analysiert die Folgen 18
keramischen 3D-Druck entwickelt wurde und Druck-Anlage Truprint 3000 vorgestellt. der Pandemie für die AM-Industrie und
16
sich laut Hersteller für Betriebe, Forschung und Die M
ittelformat-Maschine stellt durch sagt ein weiterhin hohes Wachstums
Kleinserienfertigung eignet. Damit soll es mehr Pulverbett-basiertes Laserschmelzen Bauteile tempo voraus. Auch wenn die AM-Industrie von
14
Firmen möglich werden, den 3D-Druck als Fer von bis zu 300 Millimetern Durchmesser und der Covid-19-Pandemie deutlich getroffen
tigungstechnik einzusetzen und das Wachstum 400 Millimetern Höhe her. Die Maschine ver wurde, bleibt sie nach wie vor auf Wachstums-
12
dieser Technologie voranzutreiben. arbeitet alle schweißbaren Werkstoffe, etwa kurs – so das Fazit des jüngst veröffentlichten
Wie Lithoz mitteilt, erreicht der Cerafab Lab Stähle, Nickelbasislegierungen, Titan oder Wohlers Report 2021. Laut der 375 Seiten
10
L30 die volle Fertigungsleistung des Cerafab Aluminium. »Wir haben die Truprint 3000 an umfassenden Branchenstudie, die von Wohlers
7500, des ersten 3D-Druckers von Lithoz. Der entscheidenden Stellen weiterentwickelt und Associates herausgegeben wird, ist die 8
neue 3D-Drucker ermögliche zudem die Entwick- noch besser an die Qualitätsanforderungen, AM-Branche im Jahr 2020 um 7,5 Prozent auf
lung und den Einsatz eigener Materialien und Zertifizierungen und Produktionsabläufe in fast 12,8 Mrd. US-Dollar gewachsen. Allerdings 6
eigne sich damit besonders für den Einsatz in verschiedenen Branchen angepasst«, sagt hat sich das Wachstumstempo im Vergleich zu
Forschung und Labor. Klaus Parey, als Geschäftsführer verantwortlich den zehn vorherigen Jahren mit einem Durch- 4
Das 2011 gegründete Unternehmen Lithoz für Additive Manufacturing bei Trumpf. schnitt von jährlich 27,4 Prozent deutlich ver-
hat einen Exportanteil von fast 100 Prozent, mehr Die neue Truprint 3000 lässt sich mit einem langsamt. 2
als 80 Beschäftigte und betreibt seit 2017 auch zweiten 500-Watt-Laser ausstatten, was ihre Dabei brachte die Pandemie in der AM-In-
eine Tochtergesellschaft in den USA. Produktivität nahezu verdoppelt. »Damit dustrie Sieger und Verlierer hervor: Im ersten
93 96 99 02 05 08 11 14 17 20 30
erleichtern wir unseren Kunden den Einstieg in Halbjahr 2020 litten vor allem kleinere AM-
die Serienproduktion«, erklärt Parey. Unternehmen und Dienstleister, während sich
Dazu hat Trumpf das Strömungskonzept ab dem zweiten Halbjahr Chancen für Investi
überarbeitet. Das Schutzgas strömt jetzt beson- tionen und Übernahmen ergaben. Letzteres -Dienstleistungen auf 115,2 Mrd. US-Dollar Als besonders interessante Zukunftsfelder
NEUER WACHSTUMSBEREICH FÜR NIKON ders gleichmäßig von hinten nach vorne durch zeigte sich dann unter anderem in den größeren steigen. Dies entspricht etwa einer Verzehnfa- der AM-Industrie greift der Wohlers Report den
die Anlage, was die Qualität der gedruckten Teile Übernahmen von Origin (im Dezember 2020 chung des aktuellen Niveaus. Insgesamt ist der 3D-Druck von Nahrung, Medikamenten und
steigern soll. Außerdem ist es dem Bediener für rund 100 Mio. US-Dollar an Stratasys), 3D Anteil der AM-Industrie an der gesamten Welt- Elektronik heraus. Für die Elektronikindustrie sei
D
ie Nikon Corporation hat die Mehrheits »Morf3D ist nachweislich führend in der möglich, das Bauteil noch innerhalb der Anlage Hubs (Januar 2021 für 280 Mio. US-Dollar an wirtschaft (derzeit 80 Billionen US-Dollar) und der 3D-Druck eine völlig neue Art der Bauteilpro-
beteiligung am kalifornischen AM-Start-up metalladditiven Technologie, verfügt über eine von überschüssigem Pulver zu befreien. Zuvor Protolabs) und Envisiontec (Februar 2021 für der globalen Industriefertigung (12,8 Billionen duktion, bei der sich die Kombination aus Metall
Morf3D Inc. übernommen. 2015 gegrün- starke Innovations-Pipeline und hoch speziali- musste er es herausnehmen und an einer sepa- 300 Mio. US-Dollar an Desktop Metal). US-Dollar) noch recht überschaubar. Doch und Kunststoff als äußerst nützlich erweise und
det, hat sich das junge Unternehmen mit Haupt- sierte Qualifikationen in der Luft- und Raum- raten Station entpacken. Das Maschinenkonzept »Das Wachstum im vergangenen Jahr hat Wohlers rechnet damit, dass die AM-Industrie durch die Entwicklung neuer Fertigungsmetho-
sitz in El Segundo auf Metallbauteile für die fahrtfertigung. Diese Kombination passt gut der neuen Anlage bereitet das Druckpulver uns überrascht, denn wir hatten eigentlich »irgendwann 5 Prozent der weltweiten Indus den nun Realität werde, so Wohlers. Auch der
Luft- und Raumfahrt spezialisiert und unter ande- zur Vision von Nikon, die Industrialisierung von »inert« auf, also unter Schutzgas. Dadurch gelan- mit einer schlechteren Entwicklung gerechnet«, triefertigung ausmacht und einen Umsatz von 3D-Druck von Medikamenten ist ein sehr junges
rem Aluminium- und Titan-Bauteile für Helikopter AM durch Innovation zu beschleunigen«, so gen keine Kontaminationen in den Pulverkreis- gesteht Terry Wohlers im Gespräch mit dem 640 Mrd. US-Dollar erwirtschaftet«. Wann Feld. Das so erzeugte besondere Design macht
Infografik: feedbackmedia.de, Wohlers Associates, Inc.
und Satelliten von Boeing additiv hergestellt. Yuichi Shibazaki, Corporate Vice President und lauf – laut Trumpf ein echter Vorteil für sensible Formnext Magazin und gibt gleichzeitig eine genau, bleibt allerdings noch offen. Tabletten und deren Wirksamkeit effizienter
Die Höhe des Investments wurde offiziell nicht General Manager der Next Generation Project Branchen wie die Medizintechnik. optimistische Prognose für die kommenden Die hohe Dynamik des AM-Marktes ent- und patientenspezifischer und kann so neue
bekannt gegeben – Schätzungen in der Branche Division von Nikon. Jahre: »Für das laufende Jahr rechnen wir mit steht auch durch die Weiterentwicklung Behandlungsmethoden ermöglichen.
belaufen sich auf rund 90 Mio. US-Dollar. Der Einstieg in das Unternehmen Morf3D, einer Erholung und einem noch stärkeren innovativer Technologien. So werden auch Der 3D-Druck von Nahrung (3DPF) ist schon
Der 1917 gegründete internationale Techno- in das Boeing in den vergangenen Jahren Wachstum im Jahr darauf.« Für 2022 prognos weiterhin jedes Jahr neue, innovative additive seit einigen Jahren Realität – wenn auch derzeit
logiekonzern Nikon ist ein Pionier im Bereich über seine Investment-Gesellschaft Boeing tiziert Wohlers ein Wachstum der AM-Industrie Produktionstechnologien entwickelt. Viele eher als Nischenanwendung. Allerdings läuft
optischer Technologien, musste aber jüngst HorizonX Ventures investiert hatte, könnte auf 17,7 Mrd. US-Dollar, was eine Rückkehr dieser innovativen Start-ups, so Wohlers, momentan eine Vielzahl von Entwicklungsprojek-
Fotos: Lithoz, Trumpf
pandemiebedingt ein schwächelndes Geschäft für Nikon auch die Tür in den Satellitenmarkt zu jährlichen Wachstumsraten von mehr als verkaufen keine Maschinen, Materialien oder ten – zum Beispiel soll der 3D-Druck von Fleisch
mit Fotokameras bekannt geben. Um neue öffnen (siehe Highlight-Story ab Seite 16). 20 Prozent bedeuten würde. Software, sondern produzieren als Dienstleister ersatz (aus Proteinen oder lebenden Zellen) den
Wachstumsbereiche zu erschließen – z. B. Tech- Der japanische Mitbewerber Canon hatte Und auch in den kommenden Jahren sieht Teile. »Meist liegt das darin begründet, dass Trend zur nachhaltigen Ernährung bedienen.
nologien zur Materialverarbeitung – hat Nikon im bereits 2017 einen kleinen Erdbeobachtungs Wohlers kein Ende des weiterhin beachtlichen die Hürden für den Einstieg so relativ niedrig Deshalb rechnen die Autoren des Wohlers Report
Juli 2019 die Next Generation Project Division satelliten gebaut und ins All transportieren Wachstums der AM-Industrie: Bis 2030 soll sind. Mit einer Maschine, einer Website und mit einem deutlichen Marktwachstum im Zuge
gegründet. lassen. der weltweite Umsatz mit AM-Produkten und Know-how kann man sein Geschäft starten.« weiterer Fortschritte.
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 08 ] [ 09 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
»ES BEGINNT ZU
ROLLEN«
Text: Thomas Masuch
Gienanth Group GmbH
1735 als Hammerwerk in Eisenberg im heutigen Rheinland-
Pfalz gegründet, zählt Gienanth zu den ältesten Unternehmen
in Deutschland. Ein bayerischer Standort geht sogar auf das
Jahr 1449 zurück. Inzwischen ist daraus eine internationale
Unternehmensgruppe entstanden, die rund 1.800 Mitarbeiter
beschäftigt und einen Umsatz von rund 250 Mio. Euro erwirt
schaftet. Zu den Produktlösungen der Unternehmensgruppe
zählen u. a. hochkomplexe Zylinderkurbelgehäuse und Zylinder
köpfe für Großmotoren im Leistungsbereich von 1.000 bis
15.000 PS. Diese kommen zum Beispiel in Stromgeneratoren,
Lokomotiven oder auch Schiffen zum Einsatz.
Der Wandel in der Automobilindustrie in Richtung Elektrifizierung betrifft kaum eine Branche so stark wie die Gießerei-
Industrie. Derzeit werden noch mehr als die Hälfte der gegossenen Metallteile Deutschlands in Straßenfahrzeugen
verbaut – bei künftigen Elektrofahrzeugen werden viele aber nicht mehr benötigt. Zwar bietet die E-Mobilität auch neue
Geschäftsmöglichkeiten, doch »in Zukunft wird es in der Gießereibranche nicht genügend Alternativgeschäft für alle
geben«, prognostiziert Simon Geib, Head of Project Management & Business Development der Gienanth Group GmbH.
Das traditionsreiche Gussunternehmen aus dem rheinland-pfälzischen Eisenberg hat deshalb seine Strategie bereits an
die neuen Herausforderungen angepasst und könnte damit einen zukunftsweisenden Weg für die Branche vorzeichnen.
Der 3D-Druck von Sandformen spielt dabei eine wichtige Rolle.
B
ei E-Autos werden im Antriebsstrang nur Möglichkeiten von additiv gefertigten Sandfor-
Foto links: noch rund die Hälfte der Bauteile eines men und Sandkernen1 und nimmt dabei vor
Bei Gienanth wird schon
Verbrennungs-Pkw benötigt. »Je mehr allem neue Bauteil-Designs und kleinere Stück-
seit 1735 Eisen gegossen.
Foto oben: die E-Mobilität an Bedeutung gewinnt, desto zahlen in den Fokus.
Traditionell werden die mehr Überkapazitäten entstehen. Vor allem für
Sandkerne mittels
Kernschießmaschine die Gießereien, die zu einem sehr hohen Anteil EFFIZIENTERE VERBRENNUNG
gefertigt. die Automobilindustrie beliefern, wird die Mit dem Ziel, Großmotoren noch effizienter
Zukunft eine echte Herausforderung«, so Geib. zu machen, unterstützt Gienanth als Gießerei-
Im Moment sei diese Entwicklung noch nicht partner den Motorenentwickler AVL List GmbH
ganz im Markt angekommen, und auch das aus Österreich in einem Forschungsprojekt. D ie
Ersatzteilgeschäft werde die Effekte in den Verbrennung in den tonnenschweren Aggrega-
nächsten Jahren noch etwas abmildern. »Doch ten, die beispielsweise in der Marine und oder
langfristig wird es eine natürliche Sondierung als Stromaggregate Verwendung finden, soll
im Gießereimarkt geben, und Marktteilnehmer, durch höhere Zünddrücke des Treibstoffs wie
die ausschließlich Teile für Verbrennungsmo z. B. Diesel, Erdgas oder eines alternativen
toren liefern, werden unweigerlich aus dem Kraftstoffs optimiert werden. Das steigert die
Markt ausscheiden.« Effizienz, senkt den Verbrauch und verbessert
Die 1735 gegründete Gienanth Group ist mit so die Emissionen und Betriebskosten.
einem Automotive-Anteil von 20 bis 25 Prozent Was einfach klingt, birgt tiefgreifende
von der Entwicklung eher moderat betroffen, technologische Herausforderungen: Der Anstieg
hat sich strategisch aber bereits so aufgestellt, des maximalen Zünddrucks über »den bisheri- »
Fotos: Gienanth
dass verstärkt Produkte in den Vordergrund
rücken, die nicht mit dem Antriebsstrang eines
Verbrennungs-Pkw verbunden sind. Gleichzeitig 1
er Kern ist der materialverdrängende
D
beschäftigt sich die Eisengießerei mit den Teil einer Form.
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 10 ] [ 11 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
»VIEL BEWEGUNG IM E-BEREICH« Allerdings durften wir letztes Jahr auch einige kleineren Stückzahlen ist auch in der Gießerei-
Gleichzeitig sorgt die Entwicklung effizien- Großaufträge bearbeiten, die uns gezeigt Industrie erkennbar, was laut Geib in der
terer AM-Anlagen dafür, dass 3D-gedruckte haben, dass im E-Bereich sehr viel Bewegung Vergangenheit kaum der Fall gewesen ist.
Sandkerne auch bei größeren Stückzahlen ist.« Ein Beispiel hierfür sind Formen für Karos- Schließlich waren und sind große Serien häufig
rentabel zum Einsatz kommen können. Während seriekomponenten, die Voxeljet für größere profitabler. Doch auch hier habe ein Umdenken
sich z. B. bei Voxeljet Klein (< 1.000 Stück) und E-Auto-Hersteller 3D-gedruckt hat. Diese wür- eingesetzt, wobei der 3D-Druck künftig eine
Kleinstserien (< 20 Stück) im Dienstleistungs- den, so vermutet Ederer, zuerst für die Produk- stärkere Rolle spielen könnte. Weiteres
Der neuartiger Zylinderkopf
soll Großmotoren effizienter bereich in den vergangenen Jahren zum Stan- tion geringerer Stückzahlen verwendet und Zukunftspotenzial für die additive Fertigung in
machen. dard entwickelt haben, kann sich Geschäftsfüh- später durch Druckgusswerkzeuge ersetzt. der Gießereibranche sehen Geib und Projektleiter
rer Ingo Ederer auch die wirtschaftliche Heil auch im kontinuierlichen Streben nach mehr
Produktion von Stückzahlen im sechsstelligen OPTIMIERUNGSDRUCK FÜHRT Umweltschutz und Energieeffizienz, was nun
Bereich vorstellen. »Dafür sind aber zum Bei- ZU EINEM UMDENKEN auch bei Großmotoren zu einem höheren Opti-
spiel automatisierte Entpackungslösungen Bei Gienanth kann man sich zudem vorstel- mierungsdruck und zum Umdenken bei Design
erforderlich.« len, dass die neuen Zylinderköpfe später mittels und Fertigungsprozessen führe. »Allerdings sind
Auch beim bayerischen Pionier des 3D-gedruckter Sandkerne gefertigt werden – in diesen Branchen die Entwicklungszyklen
3D-Sanddrucks ist der von der Elektrifizierung sofern die derzeit durchgeführten Test die relativ lang, bei Großmotoren liegen sie bei
angestoßene Wandel in der Automobilindustrie gewünschten Ergebnisse liefern. Daraus ent- einem Vielfachen von Nutzfahrzeugen oder auch
bereits spürbar. »Wir stellen durchaus fest, stünde dann eine kleine Serienproduktion: An Pkw«, so Geib. »Aber es beginnt zu rollen.«
dass sich das Bestellvolumen seitens der Auto- einem Großmotor werden je nach Zylinderzahl
Binder Jetting gen Stand der Technik hinaus« beansprucht NUR WENIGE MINUTEN mobilindustrie reduziert bzw. umgeschichtet bis zu 24 Zylinderköpfe einzeln aufgeschraubt.
Weitere Informationen zum Ver
fahren im AM-Field-Guide unter:
den Motor und insbesondere den Zylinderkopf Für die Gussexperten aus Rheinland-Pfalz hat«, berichtet Ederer. »Wir können schon seit Bedarf entsteht sowohl bei neuen Motoren als
» formnext.com/amfieldguide viel stärker und würde bei gleicher Auslegung sind Stückzahlen im einstelligen Bereich eine einiger Zeit einen signifikanten Auftragsrück- auch im Ersatzteilbereich.
MEHR INFOS UNTER:
und gleichem Design die Haltbarkeit der Rarität, denn normalerweise liegen diese um gang bei Projekten, die mit Verbrennungsmoto- Der Megatrend hin zur Individualisierung » fon-mag.de
Maschine erheblich verringern. Um dem entge- ein Vielfaches höher: Zum Beispiel produziert ren in Zusammenhang stehen, feststellen. und zu damit einhergehenden vergleichsweise » gienanth.com
genzuwirken, wurde in dem Forschungsprojekt die Unternehmensgruppe mit einem Umsatz
ein neuartiger Zylinderkopf mit einer deutlich von rund 250 Mio. Euro über 15 Millionen
höheren Kühlleistung und Festigkeit entwickelt. Bremskomponenten für Nutzfahrzeuge im Jahr
Dafür sorgen geringere Wandstärken und und erreicht damit einen signifikanten Markt-
engere Kühlleitungen, durch die das Kühlwas- anteil in Europa, wie Geib berichtet.
ser optimal strömt und so mehr Wärme abfüh- Für die Großserien werden die Sandkerne
ren kann. Das neuartige und durch AVL paten- mittels Kernschießmaschinen gefertigt. Die
tierte Zylinderkopfdesign » war früher technisch Produktionszeit liegt hier je nach Ausführung bei
so nicht darstellbar und ist nun erst durch den weniger als 3 bis 7 Minuten – auf dem 3D-Dru-
3D-Druck der Sandkerne möglich geworden«, cker dauert es ein Vielfaches. Allerdings erfor-
erklärt Benjamin Heil, Projektleiter Handform- dert die traditionelle Produktionsmethode, die
guss bei Gienanth. Deshalb schätzt er den über Jahrzehnte immer weiter optimiert wurde,
3D-Druck auch als »ein Werkzeug, das das recht aufwendig herzustellendes Werkzeug, das
Engineering auf eine neue Ebene hebt«. mehrere Hunderttausend Euro kosten kann. Bei
In dem von AVL angeführten Forschungs- geringen Stückzahlen können 3D-gedruckte
projekt steuerte die Eisengießerei aus Eisen- Sandkerne daher deutlich günstiger sein. Gleich-
berg die Entwicklung rund um den Guss sowie zeitig spielt auch der Zeitfaktor eine Rolle: Die
die eigentliche Herstellung der zehn Zylinder- 3D-gedruckten Kerne können innerhalb einiger
köpfe bei. Die Herausforderung bestand dabei Tage zur Verfügung stehen, die Werkzeuge für
unter anderem darin, eine sehr präzise Oberflä- die Kernschießmaschine benötigen teilweise
chengüte zu erzielen (wofür der spezielle syn- mehrere Monate in der Bereitstellung.
thetische Sand Cerabeads verwendet wurde) Trotzdem ist der Einsatz von 3D-gedruckten
und die Sandreste rückstandsfrei aus den Guss Sandkernen im Produktionsprozess noch recht
teilen zu entfernen. überschaubar, was die Gussexperten von
Die benötigten Gussformen und Kerne, in Gienanth vor allem auf »die deutlich höheren
die später das über 1.370 Grad Celsius heiße Kosten im Vergleich zur traditionellen Ferti-
Eisen fließt, bezog Gienanth vom Dienstleister gung« zurückführen. Allerdings ist es möglich,
Voxeljet. Eigene 3D-Druck-Anlagen will die einzelne 3D-gedruckte Sandkerne in eine aus
Gießerei vorerst nicht betreiben, »da wir mit mehreren klassisch hergestellten Kernen beste-
der Bestellung über Dienstleister einfach flexib- hende Form mit einzubringen. »Damit wäre der Gegossene und nachbear
ler sind, was Größen und Stückzahlen angeht«, 3D-Druck eine sinnvolle Ergänzung in der Pro- beitete Motorblöcke
erklärt Simon Geib. duktion großer Stückzahlen.«
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 12 ] [ 13 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
Burgmaier Technologies GmbH + Co KG
Das Unternehmen mit Sitz in Allmendingen bei Ulm ist
einer der führenden Hersteller von Präzisionsteilen. In
den vier Werken in Deutschland, Frankreich und der
DER WEG IN NEUE
Slowakei arbeiten über 800 Mitarbeiter in der Entwicklung,
Konstruktion, Fertigung, Montage und Qualitätssicherung.
Laut eigenen Angaben verlassen täglich etwa 350.000 Teile
die Werke von Burgmaier. Statistisch gesehen befinden sich
Text: Thomas Masuch
MÄRKTE
in jedem europäischen Auto fünf Burgmaier-Teile.
KOOPERATIONEN AUF AUGENHÖHE
Mit der eigenen AM-Fertigung wollte der
Automobilzulieferer von Anfang an auch
andere Unternehmen und Branchen als Kunden
gewinnen. Dabei hat sich herausgestellt, dass
in vielen Fällen neben dem Fertigungs-Know-
how auch Beratung bei der Entwicklung
gefragt ist. »Ein guter Teil unserer Kunden
Die traditionelle Automobilindustrie hat 2020 nicht nur mit der Corona-Krise zu besitzt bereits AM-Expertise, sie suchen aber
Foto Seite 12: einen Fertigungspartner, mit dem sie auf
Ken Krauß leitet seit zwei
kämpfen, sondern muss sich gleichzeitig mit der Transformation zu alternativen
Augenhöhe ihre Entwicklungen besprechen
Jahren die AM-Abteilung Antrieben auseinandersetzen. Auch Zulieferer setzt diese Entwicklung erheblich
bei Burgmaier. und diese auch kritisch hinterfragen können.«
Foto Seite 13, oben: unter Zugzwang. Deshalb hat das 800 Mitarbeiter starke Familienunternehmen Auf der anderen Seite gebe es auch Kunden,
Metallbauteile im Pulverbett
Foto Seite 13, unten:
Burgmaier aus Allmendingen am Rande der Schwäbischen Alb bereits vor zwei »AM DER RICHTIGE SCHRITT« Angaben ein Alleinstellungsmerkmal im AM- die beim Thema additive Fertigung noch in den
Eine gleichzeitig additiv Jahren die Weichen gestellt, um neue Technologien wie die additive Fertigung Krauß leitet ein fünf Mitarbeiter starkes Markt erarbeitet. Die in der Zerspanung etablierte Anfängen stecken, aber auf die Vorteile dieser
und subtraktiv gefertigte
Düsenpratze zu nutzen und zusätzliche Märkte zu erschließen. Team, zu dem auch zwei Applikationsingenieure Allround-Legierung ist bereits in einer Vielzahl Technologie bei ihren Produkten nicht verzich-
zählen. »Hin und wieder ziehe ich mir aber auch von Anwendungen und in der Automobilindustrie, ten wollen. Hier werden Bauteile und Design
gern den Kittel an, setze die Maske auf und dem Maschinenbau sowie bei der Herstellung dann zusammen entwickelt. Eher selten sei
arbeite in der additiven Produktion mit«, erzählt von Werkzeugen und Spannmitteln bewährt. Das dagegen das reine 3D-Drucken von für AM
Krauß. Mit seinen jungen 36 Jahren ist der Pulver kauft Burgmaier zu, die Fertigungsparame- konstruierten Bauteilen. »Das machen wir in
gelernte Kaufmann der Älteste in seinem dyna- ter wurden selbst entwickelt. »Damit erreichen der Regel nur, wenn die Fertigung schwierig
mischen Team. Die AM-Abteilung ist direkt dem wir bei einem 50-µm-Parameter Bauteile in einer ist oder die Nachbearbeitung gefordert wird.«
geschäftsführenden Gesellschafter Karl-Hugo Dichte bis zu 99,9 Prozent«, freut sich Krauß.
Schick unterstellt. »Die Eigentümer sind über- Gleichzeitig können in der Wärmebehandlung die
zeugt, dass die additive Fertigungstechnologie Zyklen so aufeinander abgestimmt werden, dass
I
m Vergleich zu den 280 Bearbeitungszentren Fertigung anbietet. Hier sieht das Unternehmen der richtige Schritt ist, um das Unternehmen in die Hülle des Einsatzstahls hart
in den vier Werken von Burgmaier spielt die eine seiner besonderen Stärken, schließlich die nächste Generation zu führen.« Außerdem und verschleißfest wird, während der Kern des
Produktion auf einer Pulverbettanlage zwar verfügt das 1931 gegründete Unternehmen über sieht Krauß in den kurzen Wegen des Familien- Bauteils zäh bleibt, ohne spröde zu werden.
noch eine relativ geringe Rolle, aber Ken Krauß, jahrzehntelange Erfahrung in der Zerspanung unternehmens den Vorteil, »dass wir schnell Da additive Fertigung nicht kurz nach dem
der seit zwei Jahren die AM-Abteilung bei und Oberflächenbearbeitung. und offen agieren können«. 3D-Drucker aufhört, haben Krauß und sein
Burgmaier leitet, kann bereits von Serien mit Mit der additiven Fertigung erschließt sich Trotz der technologischen Zukunftsplanung Team die Burgmaier-Qualitätsstandards, die für
mehr als 1.000 Bauteilen berichten, die in der Burgmaier auch neue Kundengruppen außer- hat sich Burgmaier mit der additiven Fertigung Großserien erstellt wurden, übernommen und
eigens geschaffenen additiven Produktionsum- halb der Automobilindustrie – zum Beispiel auch konkrete geschäftliche Ziele gesetzt. So teilweise an die Besonderheiten der additiven
gebung mit einer SLM280 Twin-Laser gefertigt Hersteller von Zerspanungswerkzeugen. Mit sollte die AM-Abteilung, wie Krauß berichtet, Fertigung mit deutlich kleineren Seriengrößen
wurden. Um die Stückzahlen langfristig weiter dem eigens für die additive Fertigung qualifi- bereits in diesem Jahr profitabel arbeiten. angepasst. Unter anderem werden dabei Prü-
zu erhöhen, schauen sich Krauß und Kollegen zierten Werkstoff 16MnCr5 werden zum Beispiel »Doch durch Corona wurden wir um ein Jahr fungen im Prozess und durch Prüfkörper durch-
auch andere additive Technologien abseits des Halterungen für Schneiden von Dreh- und zurückgeworfen.« geführt. Außerdem können Kunden selbst
Pulverbetts an. Fräswerkzeugen 3D-gedruckt. Integrierte Kühl- Messprotokolle anfordern. Inzwischen ist die
Neben der sauber abgeschirmten AM-Ferti- kanäle können Prozesswärme effizienter abfüh- NEUES MATERIAL ALS TRUMPFKARTE AM-Fertigung von Burgmaier auch von einigen
gung zerspanen Dutzende Fräs- und Drehma- ren. Aber auch 3D-gedruckte Greifer zählen zu FÜR DIE ZUKUNFT Kunden auditiert. Auf den Bereich der Qualitäts-
schinen Tausende Teile am Tag, es fliegen die den Produkten. Bei diesen schafft die additive Die Krise wurde genutzt, um die Weichen für sicherung legt Burgmaier ein besonderes
Fotos: Burgmaier
Metallspäne. »Wir dringen hier mit additiver Fertigung rauere Oberflächen, die die Grifffes- den nächsten Aufschwung zu stellen. Mit der Augenmerk, betont Krauß. »Gerade auf additive
Fertigung in eine neue Produktionsumgebung tigkeit erhöhen. Viel Potenzial sieht Krauß auch internen Qualifizierung des Werkstoffs 16MnCr5 Start-ups kommt das Thema oft wie eine un
vor.« Krauß meint damit die enge und anwen- bei Zahnrädern, die in zahlreichen Industrie- für das selektive Laserschmelzen hat Burgmaier erwartete Welle zugerollt.« Dagegen könne
MEHR INFOS UNTER:
dungsnahe Verbindung zur Nachbearbeitung, zweigen zum Einsatz kommen und sehr gut im Sommer 2020 einen technologischen Schritt ein Traditionsbetrieb wie Burgmaier von seiner » fon-mag.de
die Burgmaier in Kombination mit additiver additiv gefertigt werden können. nach vorn gemacht und sich damit nach eigenen jahrzehntelangen Erfahrung profitieren. » burgmaier.com
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 14 ] [ 15 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
Foto Seite 14:
Atrio Icon 3D
Foto Seite 15, links:
Grohe Allure Brilliant
EDLE DESIGNS FÜR DIE
Foto Seite 15, rechts oben:
Im norwegischen Unter
wasserrestaurant »Under«
strömt das Wasser aus einem
Text: Thomas Masuch
WELLNESSOASE
3D-gedruckten Wasserhahn.
Foto Seite 15, rechts unten:
Thorsten Schollenberger,
Leader Industrial Engineering
bei Grohe
Sie sind exklusiv, puristisch, elegant
und kein Fall für jedermanns Geldbörse:
Mit Grohe Allure Brilliant und Atrio
Icon 3D hat der Badarmaturen-Anbieter
Grohe AG in den vergangenen zwei
Jahren erstmals 3D-gedruckte Wasser-
hähne in sein Sortiment aufgenommen.
Die rund 12.000 Euro teuren Luxusarma
turen, die im Stammwerk in Hemer
entwickelt, der die Produktionszeit eines additiv Gerade dieser Schritt sei von hoher Bedeutung, ting-Mehrwert. Dazu hat Grohe inzwischen
produziert w
erden, sollen dabei nur der gefertigten Wasserhahns von derzeit 52 auf um ein hochwertiges Produkt mit makelloser auch additives Know-how und additive Produk-
Anfang der additiven Reise von Grohe gut 12 Stunden reduzieren soll. Im Vergleich zur Oberfläche zu erhalten – und hier sieht Schol- tionserfahrung auf der Habenseite.
sein. konventionellen Fertigung ist das immer noch lenberger noch viel Potenzial für eine Effizienz- Gleichzeitig bedienen additive Wasser-
ein sehr großer Unterschied – die im Werk in steigerung. »Beim Schleifen und Bohren ist hähne einen Trend, bei dem das Badezimmer
Hemer im Niederdruckguss hergestellten Mes- noch viel Handarbeit involviert – das ist manch- laut Grohe nicht mehr als abgeschlossener und
singarmaturen haben eine Taktzeit von gerade mal aufwendig und passt nicht zu einer der Hygiene dienender Raum betrachtet wird,
einmal 10 bis 15 Minuten. High-End-Produktion.« sondern sich »als Wellnessoase« in den restli-
Bei Grohe Atrio und Allure Brilliant Icon 3D Dabei hat Grohe derzeit nur eine der beiden chen Wohnraum einfügt. Dazu spielt für Grohe
haben die Grohe-Designer das Volumen der Trumpf-Anlagen für die Produktion von 3D-ge- auch die Möglichkeit der Individualisierung
Armaturen stark reduziert. Durch die additive druckten Armaturen im Einsatz. Auf der anderen eine immer größere Rolle – eine Entwicklung,
Fertigung fallen die innen liegenden Wasser- entstehen Werkzeugeinsätze mit konturnaher die die Tochter des japanischen Unternehmens
wege deutlich dünner aus, und es werden ele- Kühlung aus Messing. Die AM-Fertigung dieses Lixil als Zukunftstrend ausgemacht hat. Bisher
gante Designs möglich, die mit konventioneller sehr wärmeleitfähigen Materials hat sich Grohe zeigt sich dieser Trend beispielsweise in der
W
ie viel der 3D-gedruckten Wasser- 3D-gedruckten Wasserhähne ganz oben ange- Fertigung nicht möglich waren. Mit einer höhe- bereits patentieren lassen. Die neuen Werkzeug- Nachfrage nach einer größeren Farbvielfalt im
Grohe hähne bereits verkauft wurden, siedelt. Entsprechend exklusiv sind die neuen ren Absatzzahl der additiv gefertigten Armaturen einsätze für Spritzgussmaschinen haben schon Badbereich. Bei 3D-gedruckten Armaturen will
Grohe ist eine globale Marke für ganzheitliche Badlösungen
möchte Grohe nicht verraten, doch in Besitzer der 3D-gedruckten Schmuckstücke: will Schollenberger auch die AM-Produktion in erste Tests erfolgreich absolviert und müssen Grohe laut Schollenberger diesen Trend weiter
und Küchenarmaturen. Die Grohe AG beschäftigt in
150 Ländern insgesamt mehr als 6.500 Mitarbeiter – davon Zukunft soll die Stückzahl dieser Wasserspen- Die Grohe Atrio Icon 3D bereichert zum Beispiel Hemer, die derzeit über eine Jahreskapazität von sich nun im Dauereinsatz im Werk Porta West- fortführen: Für die Zukunft kann er sich vorstel-
2.600 in Deutschland. Seit 2014 gehört die Grohe AG zum der gesteigert werden. Dafür will Thorsten die Ausstattung des weltgrößten Unterwasser- 400 Wasserhähnen verfügt, besser auslasten. falica bewähren, wo sie die Produktion bereits len, dass Grohe bei bestimmten Produkten eine
Markenportfolio von Lixil, einem japanischen Hersteller von
Wassertechnologien und Gebäudeausstattung. Schollenberger, Leader Industrial Engineering, restaurants »Under«, das an der Südküste effizienter gemacht haben. »Durch konturnahe Standardbasis anbietet, die sich individuell
die additive Fertigung deutlich effizienter Norwegens in die kalten Fluten taucht. Den »PASST NICHT ZUR HIGH-END-PRODUKTION« Kühlung konnten wir die Zykluszeit schon um gestalten lässt. Der Kunde kann dann selbst
machen, was auch den Verkaufspreis der Kundenkreis, zu dem bisher auch zahlreiche Die additive Fertigung bei Grohe besteht 20 Prozent reduzieren«, freut sich Schollenber- oder mit Unterstützung eines Designers die
3D-gedruckten Armaturen letztendlich reduzie- designaffine Privatpersonen gehören, möchte aus zwei Trumpf-TruPrint-3000-Maschinen und ger. »Mit den Messing-Werkzeugen kommen finalen Konturen seiner Armaturen erstellen.
ren soll. Gleichzeitig will Schollenberger weiter Thorsten Schollenberger deutlich ausbauen. einem vierköpfigen Team, das sich um Design, wir nun auf rund 50 Prozent.«
Powder Bed Fusion nach neuen Produkten, die für den 3D-Druck Voraussetzung dafür sei aber eine deutliche Maschinenbedienung und Nachbearbeitung Trotz des recht überschaubaren Beitrags
Weitere Informationen zum Ver
Fotos: Grohe
fahren im AM-Field-Guide unter: infrage kommen, Ausschau halten. Senkung der Produktionskosten. »Die müssen kümmert. Aus der AM-Produktion gehen die zum Umsatz haben die 3D-gedruckten Edel-
» formnext.com/amfieldguide Auf der Skala der Grohe-Produktkategorien, runter, sonst können wir das Produkt für eine Bauteile direkt in die Nachbearbeitung, wo armaturen bereits ihre Spuren im Unternehmen
MEHR INFOS UNTER:
die sich vom Mittelpreis- bis hin zum Premium- größere Zielgruppe nicht zugänglich machen.« Stützstrukturen entfernt und der Korpus der hinterlassen: unter anderem durch eine hohe » fon-mag.de
preissegment erstrecken, sind die aus Edelstahl Hierfür hat Schollenberger bereits einen Plan Armatur geschliffen, gebohrt und poliert wird. Aufmerksamkeit und einen deutlichen Marke- » g rohe.de
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 16 ] [ 17 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
B
ei zwei Hotbird-Satelliten, die Airbus Kommunikationssatelliten TurkmenAlem mit erfordere. »Wir haben ein ganz anderes Arbei-
Defence and Space derzeit für seinen einer 3D-gedruckten Antenne aus Aluminium ten als in der Automobilindustrie oder auch als
3D-DRUCK FÜR
Kunden Eutelsat fertigt, werden insge- ausgestattet. 2017 wurden in 45 Kommunika in der Luftfahrt. Denn wir können ein fehlerhaf-
samt 500 additiv gefertigte Einzelteile verbaut. tionssatelliten additiv gefertigte Teile verbaut. tes Teil nicht reparieren oder einen Rückruf
Diese bestehen aus einer Aluminium-Silizium- Inzwischen werden in sämtlichen Kommunika- starten«, sagt Mulser. »Das bedeutet, dass der
Text: Thomas Masuch
DEN ALL-TAG
Magnesium-Legierung (AlSi10Mg) und werden tionssatelliten von Thales Alenia Space 3D-ge- Fertigungsprozess sicher stehen und konstant
von zertifizierten Partnern im selektiven Laser- druckte Antennenhalterungen und Reflektor- wiederholbare Ergebnisse liefern muss.« Die
schmelz-Verfahren (SLM) produziert. »Dabei hülsen eingesetzt. Weiterentwicklung im Prozess, sozusagen ein
gibt es mehr als 100 verschiedene Hohlleiter- Learning by Doing, schließe das aus. Bei OHB
designs zusammen mit anderen Netzwerk BESCHAFFUNG ÜBER DIENSTLEISTER System arbeiten die Ingenieure deshalb mit
designs. Die Hohlleiter leiten die Hochfrequenz- Die 3D-gedruckten Bauteile beziehen die festen, zuvor verifizierten Prozessparametern
Signale um das Raumfahrzeug herum. Die Größe OHB System AG und Airbus Defence and Space und leiten daraus die Möglichkeiten ab, addi-
der Komponenten reicht von etwa 100 mm bis über Zulieferer. Diese haben »einen vollständi- tive Fertigung als Produktionsmethode zu
etwa 300 mm«, erklärt Andrew Neal, Airbus- gen Lieferanten- und Qualifikationsprozess berücksichtigen und Bauteile entsprechend zu
Experte für Additive Layer Manufacturing in durchlaufen«, berichtet Neal. Und auch bei der gestalten. »Mittlerweile haben wir ein sehr
Portsmouth, Großbritannien im Gespräch mit OHB System wurde bereits vor vier Jahren klares Bild, für welche Anwendungen das funk-
dem Formnext Magazin. beschlossen, 3D-gedruckte Teile ausschließlich tioniert«, so Mulser.
Auch beim Raumfahrtunternehmen OHB über Lieferanten zu beziehen – so wie der Groß-
System AG beschäftigt man sich schon seit teil aller Bauteile und Komponenten der Satelli- BISHER RECHT SOLIDE BRANCHE
mehr als sechs Jahren mit der additiven Ferti- ten. »Wir wollen uns auf stabile Prozesse der Mit ihrer hochkomplexen Technologie und
gung. »Zuerst war es ein Entwicklungsprojekt. Dienstleister verlassen«, so Mulser. Dabei sieht den langen Entwicklungszeiten war die Satelli-
Eurostar-Neo-Hotbird-Satellit (hier als Animation)
wird mehrere Hundert additiv gefertigte Bauteile an Derzeit sind wir auf dem Stand, dass wir nicht der Ingenieur vor allem etablierte Unternehmen tenfertigung in der Vergangenheit eigentlich
Bord haben. nur bestehende Bauteile ersetzen, sondern im Vorteil, »denn jahrelange Erfahrung kann eine recht solide Branche. Auch wenn der
ganz gezielt optimieren«, so Marco Mulser, man nicht so einfach aufholen«. Auch bei der Markt in Abhängigkeit von einigen Großprojek-
OHB-Technologiemanager für Additive Manu Qualitätssicherung greift OHB System auf ten schwankte, wuchs er im Schnitt recht
facturing. Im nächsten Jahr wird nach mehr- externe Partner zu, »wobei wir gezielt auswäh- zuverlässig im einstelligen Bereich. In den
jähriger Entwicklungszeit das erste von len, welche Technologie und welche Form der Jahren 2014 – 2018 lag der Umsatz der Satelli-
OHB System verbaute metallische AM-Teil ins Qualitätsprüfung zum Einsatz kommt«. tenproduktion bei 16,2 Mrd. US-Dollar (Quelle:
All starten. Satellite Industry Association, SIA), wobei mehr
Auch für ein weiteres Schwergewicht der HOHES SICHERHEITSBEDÜRFNIS als die Hälfte auf die USA entfiel. Im Jahr 2019
Branche, Thales Alenia Space, steht AM schon Generell seien die Anforderungen an Zu fanden laut SIA sogar 62,4 Prozent der welt-
seit Jahren weit oben auf der Agenda. Bereits verlässigkeit in der Satellitenfertigung extrem weiten Satellitenfertigung in den USA statt.
2015 hat das französische Unternehmen den hoch, was teilweise redundante Lösungen (Siehe Grafik Seite 18.) »
Foto links:
OHB System hat additiv zu
fertigende Cleats entwickelt,
die zwei Sandwichpaneele
verbinden.
Foto rechts:
Fertigung eines Eurostar
Fotos: Airbus Defence and Space, OHB System AG
Neo Hotbird bei Airbus
Defence and Space
Eigentlich ist die additive Fertigung wie gemacht für den Satellitenbau: Es geht um sehr geringe Stückzahlen, komplexe
Designs und das Streben nach Gewichtseinsparung – alles Anforderungen, die dem Einsatz additiver Fertigung wie auf
den Leib geschneidert sind. Kein Wunder also, dass bereits seit mehreren Jahren Satelliten mit 3D-gedruckten Bauteilen
um die Erde kreisen. Wir haben im zweiten Teil unserer Serie »AM in der Space-Industrie« hinter die Kulissen geschaut,
um zu erfahren, wie weit AM bereits im Satellitenbau verbreitet ist, welches Marktpotenzial damit verknüpft ist, welche
Trends die Branche bewegen und vor welchen Herausforderungen die Satellitenbauer und ihre Dienstleister noch stehen.
formnext magazin · Ausgabe 02/2021 [ 18 ] [ 19 ] formnext magazin · Ausgabe 02/2021
Gewicht der Satelliten ist ohnehin schon opti-
Satellitenherstellung
12,5 Mrd. US-$
miert, und die Zahl der durch additive Fertigung Airbus Space and Defence
12,5 Mrd. $ (5 %) optimierbaren Bauteile ist begrenzt«, erklärt Airbus Defence and Space ist ein Geschäftsbereich der
Airbus Group und erzielt mit etwa 34.000 Beschäftigten
Mulser. Bei einem großen Satelliten ein paar
Launch-Services GESAMTUMSATZ einen Umsatz von rund 10 Mrd. Euro. Neben der
4,7 Mrd. $ Hundert Gramm einzusparen sei nicht wirklich militärischen Luftfahrt zählen Raumfahrtsysteme sowie
4,9 Mrd. $ (2 %) Sensoren und Kommunikationstechnologie zu den
Services entscheidend für das Gesamtgewicht. Stattdes- Geschäftsbereichen. Hauptsitz ist Taufkirchen bei
123 Mrd. $ (45 %) sen biete die additive Fertigung einen großen München.
Vorteil im Designprozess. Verbesserungen an
OHB System AG
einzelnen Bauteilen lassen sich deutlich einfa- Die OHB System AG ist eines der drei führenden
7,8 Mrd. $
cher und schneller umsetzen als zum Beispiel Raumfahrtunternehmen Europas. Der Systemanbieter
gehört zum börsennotierten Hochtechnologiekonzern OHB
bei Frästeilen, was die Entwicklungszeit und SE, in dem rund 2.900 Fach- und Führungskräfte an den
damit auch die Entwicklungskosten deutlich zentralen europäischen Raumfahrtprogrammen arbeiten.
reduziere. Mulser schätzt zudem die Möglich- Mit zwei Standorten in Bremen und München und rund 40
Anteil der USA und der
271 Mrd.
Jahren Erfahrung ist OHB System spezialisiert auf Hightech-
restlichen Länder an der keit, »integral zu bauen, sprich verschiedene Lösungen für die Raumfahrt. Dazu zählen erdnahe und
Satellitenherstellung 2019
Funktionen in einem Bauteil zu integrieren und geostationäre Satelliten für Erdbeobachtung, Navigation,
US-$ so Füge- und Montageschritte einzusparen«.
Auch Airbus-Experte Neal streicht diesen
Telekommunikation, Wissenschaft und Exploration des
Weltraums ebenso wie Systeme für die astronautische
Raumfahrt, Luftaufklärung und Prozessleittechnik.
GESAMTUMSATZ Vorteil der schnelleren Produktion heraus: »Wir
haben im Vergleich zu den bestehenden kon-
ventionellen Hohlleitern erhebliche Zeitverkür-
1.900 zungen. Im Durchschnitt haben wir die Produk- AUSBLICK: EINS STATT FÜNF
tionszeit von Wellenleitern mit AM halbiert.« Stabile Fertigungsprozesse sind für Marco
IN BETRIEB
Nachdem die Arbeiten an den ersten AM-Kom- Mulser die Basis dafür, um in Zukunft weitere
ponenten etwas mehr als zwei Jahre dauerten, Stärken der additiven Fertigung für den Satelli-
ist es bei Airbus Space und Defence jetzt, wo tenbau auszuspielen. »Dazu zählt zum Beispiel,
die Prozesse industrialisiert sind, nur noch eine Lattice-Strukturen in den Bauteilen zu etablie-
Ground-Equipment
130,3 Mrd. $ (48 %)
8.900 Frage von Monaten. ren und die Funktionsintegration weiter voran-
zutreiben.« Auch Airbus-Experte Andrew Neal
SATELLITEN
REINSTE OBERFLÄCHEN ALS misst der additiven Fertigung eine entschei-
IM ALL
HERAUSFORDERUNGEN dende Bedeutung für die Satellitenfertigung der
Umsätze und Aufteilung
der weltweiten Um diesen Zeitvorteil realisieren zu kön- nächsten Jahre zu. Zum einen »ist die Techno-
Satellitenindustrie 2019 nen, müssen besonders in der Nachbearbei- logie nun auch als Basis für die Nutzlastanpas-
tung höchste Ansprüche erfüllt werden. sung verfügbar«. Zum anderen ließen sich
Andrew Neal nennt hier zum Beispiel die glatte neben weiteren Möglichkeiten der Zeitverbes-
Oberfläche, die Hohlleiter haben müssen, um serung die Kosten für Herstellung und Montage
die geforderte HF-Leistung zu erreichen. weiter reduzieren. »Denn im Durchschnitt
Insgesamt steuert die Satellitenfertigung tenbetreiber geworden. Eine Falcon 9 liefert TREND ZU KLEINEREN SATELLITEN umlaufbahn bringen will – den Auftrag dafür »Satelliten werden im Reinraum montiert, die ersetzt ein AM-Bauteil ein Teil, das vorher aus
damit nur einen kleinen Teil zum gesamten 60 Starlink-Satelliten im Orbit ab. Neben Starlink gibt auch der Trend zu Infografik: feedbackmedia.de, Quelle: Satellite Industry Association, SIA erhielt im Februar 2021 Thales Alenia Space. Oberflächen müssen klinisch sauber sein«, fünf einzelnen Komponenten bestand.«
Satellitensektor der Raumfahrtindustrie bei. Trotz der Menge an Satelliten hat Starlink immer kleineren Satelliten der Branche zusätz- ergänzt Marco Mulser. Das erfordere die Ent-
Diese erwirtschaftete 2019 laut Brycetech einen das Volumen des exklusiven Satellitenbau- lichen Schub. Angefeuert von neuen Anwen- ES GEHT VOR ALLEM UM ZEIT fernung auch geringster Pulverreste, was
Umsatz von 217 Mrd. US-Dollar, umfasst aber Marktes nicht entscheidend vergrößert. Denn dungen zum Beispiel in der Landwirtschaft, Generell bestimmen die Auftraggeber, also besonders für innenliegende Flächen beson-
auch die Bereiche Ground Equipment, TV, mit geschätzten Herstellungskosten von im Energiesektor, im Zivilschutz oder im Öl-und- die Satellitenbetreiber wie die ESA, Eutelsat ders hohe Anforderung an die Reinigung stelle.
Mobile Services und Launch Services. 250.000 bis 500.000 US-Dollar pro Stück sind Gas-Sektor soll der Markt für Kleinsatelliten oder Telesat, die Anforderungen an die Leis- Aber auch die technischen Eigenschaften der
Seit 1957 wurden rund 8.900 Satelliten ins die 260 kg schweren Starlink-Satelliten eher in mit einem Gewicht unter 500 kg in den kom- tung eines Satelliten. Die Hersteller wie OHB additiv gefertigten Bauteile müssen den besonde-
All geschossen, 5.000 kreisen noch in einer der unteren Preisregion des Marktes angesie- menden Jahren kräftig wachsen. Die Ana System oder Airbus Defence and Space entwi- ren Ansprüchen der Raumfahrt genügen. Dazu
Umlaufbahn um die Erde, 1.900 sind noch in delt. Andere Satelliten, etwa zur Erdbeobach- lysten von Allied Market Research prognosti ckeln das Design, bestücken die Satelliten mit zählen etwa die hohen Belastungen beim Start
Betrieb. Ähnlich wie im Raketenbau hat Elon tung, treten allein schon aufgrund ihrer Größe zieren für diesen Sektor ein Wachstum auf den nötigen Instrumenten und Software und sowie große Temperaturschwankungen, die ent-
Musk mit SpaceX auch in der Satellitenbranche in einer anderen Gewichtsklasse an. Einer der 15,7 Mrd. US-Dollar im Jahr 2026, was einem kümmern sich bei Bedarf auch um weitere stehen, wenn Satelliten oder Teile davon von der
ein neues Zeitalter eingeläutet: Mit dem Star- größten bisher gestarteten Satelliten ist Terre jährlichen Zuwachs um etwa 20 Prozent seit Serviceleistungen wie die Reise ins Weltall Sonne beschienen werden oder im Schatten
link-Projekt, das gegen entsprechende Bezah- Star-1 aus dem Jahr 2009, der 6.910 kg wiegt 2018 entspricht, als der Umsatz noch bei oder die Missionskontrolle. liegen. Hierfür hat OHB System zum Beispiel
lung eine schnelle Internetverbindung auch in und dessen Solarpanels eine Spannweite von 3,6 Mrd. US-Dollar lag. Dazu passt auch das Entgegen der üblicherweise vorherrschen- Verbindungselemente, sogenannte Cleats, entwi-
MEHR INFOS UNTER:
ländliche Gebiete bringen soll, wurden seit Mai 32 m haben. Die Kosten für einen typischen Projekt Lightspeed des kanadischen Satelliten- den Meinung liegt der Hauptnutzen der additi- ckelt, die zwei Sandwichpaneele verbinden und
» fon-mag.de
2019 bereits 1.318 Satelliten in rund 270 km Wettersatelliten liegen nach Schätzungen von betreibers Telesat, der in den nächsten Jahren ven Fertigung im Satellitenbau nicht immer in thermische Deformationen ausgleichen. »Diese
Höhe im Erdorbit platziert (Stand 24.03.2021). Globalcom, einem Anbieter von Satellitentele- eine Flotte von 298 Satelliten mit einem der Gewichtseinsparung – zumindest derzeit. Cleats sind aufgrund ihres strukturellen Designs » ohb-system.de
Damit ist SpaceX in Kürze zum größten Satelli- fonen, bei rund 290 Mio. US-Dollar. Gewicht von jeweils 700 – 750 kg in die Erd »Diesen Vorteil nehmen wir gern mit. Aber das nur additiv herstellbar«, erklärt Mulser. » airbus.com /space.htmlSie können auch lesen
