Manhattaner Dienstleister skaliert Produktion mit dem Fuse 1

PrintParts, ein auf den 3D-Druck spezialisierter Vertragshersteller mit Sitz in Manhatten, gehört in New York City inzwischen zu einem der größten Dienstleister seiner Zunft. Zu verdanken hat er diesen Aufstieg nicht zuletzt CEO und Gründer Robert Haleluk und dessen klarem Credo: Niemals stehen bleiben, um jederzeit dem Bedarf des Kunden zu genügen. Und dieser ist enorm: Von ersten Prototypen bis zu produktionsfertigen Teilen für die Endverwendung reichen die Aufträge seines umfangreichen Kundenstamms aus dem Maschinenbau und ähnlichen Bereichen. Als Unternehmen, das seine Produktionsanlagen laufend entsprechend den sich wandelnden Anforderungen seiner Kunden ausstattet, hat es sich einen Namen als verlässlicher Partner für Fertigungswünsche aller Art gemacht. 

Bei einem Auftragstyp tat sich das Unternehmen dabei bislang allerdings noch schwer: widerstandsfähige Prototypen und Endverbrauchsteile, die mittels selektivem Lasersintern (SLS) gefertigt werden. Der Grund: In der Vergangenheit waren für dieses auf Pulver basierte Fertigungsverfahren geeignete 3D-Drucksysteme in ihren Abmessungen zu groß, als dass PrintParts diese an seinem Standort in Manhattan hätte unterbringen können, und zudem nur in Preisklassen verfügbar, die eine Skalierung entsprechend den von Kunden angefragten Produktionsvolumen nicht zugelassen hätten. Um diese dennoch bedienen zu können, musste das Unternehmen für die Fertigng robuster Teile aus Pulver also externe Dienstleister beauftragen. 

Bei PrintParts hoffte man seit Langem auf eine kompaktere und kostengünstigere Lösung für Teile aus Pulvermaterial. So zögerten Haleluk und sein COO Cody Burke auch nicht lange, als Formlabs mit dem Fuse 1 hierzu passenden SLS-Drucker vorstellte. Mit gleich vier Druckern und zwei Fuse Sift Nachbearbeitungsstationen skalierten sie ihre Kapazitäten – und machten PrintParts damit zugleich zum Formlabs-Kunden mit der bis dato umfangreichsten Installation von Fuse 1 Druckern des Landes.

Haleluk dazu: „In dem Monat, als Formlabs den Fuse 1 ankündigte, war für uns sofort klar: Den müssen wir haben!“ 

Seinen Anfang nahm PrintParts im Mai 2016, als Haleluk das Unternehmen mit nicht mehr als einer Handvoll FDM-Druckern in einem Co-Working-Space von WeWork aufzog. Seine Vision aber schon damals: mit einer Auswahl verschiedenster 3D-Druckverfahren ein breites Spektrum an Kunden adressieren. Eine Hilfe auf dem Weg dorthin waren sein beruflicher Hintergrund im Bereich Spritzguss sowie seine Verbindungen zur eng vernetzten 3D-Druck-Community New Yorks. Über diese konnte er sich nach und nach ein Netzwerk an Kunden aufbauen, die für die Fertigung produktionsbereiter Teile auf externe Dienstleister setzen. 

„Für mich ging es seit jeher um die Quantität, also darum, große Volumina anbieten zu können. Angefangen bei 10 000 Teilen pro Woche, wollte ich irgendwann auch Kundenanfragen für pro Monat 100 000 Teile bedienen. Und für mehr Durchsatz braucht man eben mehr Gerätekapazität“, so Haleluk.

Um solche Mengen anbieten zu können, musste PrintParts eine Druckerflotte aufbauen, die rund um die Uhr im Einsatz ist. Dazu investierte Haleluk in kompakte Geräte wie den Formlabs Form 2 sowie FFF-Drucker des Herstellers Markforged. So konnte er seine Kapazitäten mit vergleichsweise kostengünstigen Geräten hochskalieren und Kundenanfragen für die Kleinserienfertigung im Bereich mehrerer Hundert bis Tausend Teile bedienen. 

„Für mich war schon immer klar: Um langfristige Beziehungen zu unseren Kunden knüpfen zu können, müssen wir klassische Fertigungsverfahren abdecken. Denn wir wollen als zentrale Anlaufstelle für sie fungieren, die sie fachkundig berät, wenn es um das Design von Prototypen oder Produktionsteilen geht, und die ihnen eine auf additive Fertigung gestützte Massenproduktion von Teilen für die Endverwendung ermöglicht.“

Selbst nach dem Umzug in eine ehemalige Briefmarkendruckerei in der Nähe des Madison Square Park im Jahr 2018 war das Thema Produktionsfläche stets eine Herausforderung für PrintParts. Die meisten anderen Vertragshersteller unterhalten ausgedehnte Werkshallen für ihre Ausrüstung. Wollte PrintParts aber die Nähe zu seinem Kundenstamm in Manhattan wahren, war dies keine Option. Vielmehr galt es, bei der Nutzung der verfügbaren Fläche kreativ zu werden. 

„Unsere Räumlichkeiten sind durchaus eine Herausforderung: In dem alten Gebäude sind die Ein- und Ausgänge sehr schmal gehalten, da passen größere Systeme einfach nicht durch. Dadurch sind wir in vielerlei Hinsicht doch recht eingeschränkt. Anfragen für Teile aus Nylon-12-Material konnten wir entsprechend auch nicht direkt bei uns abwickeln“, erklärt Burke.

Neben engen Durchgängen und schmalen Aufzügen hielten PrintParts jedoch noch weitere Hürden davon ab, für den SLS-3D-Druck aufzurüsten. Denn bei PrintParts war man stets eher konservativ eingestellt, wenn es um die Ergänzung neuer Produktionskapazitäten geht: Investiert wird in sie erst, wenn sich aus dem Bedarf für sie klare Margen generieren lassen. Angesichts der für klassische Systeme für pulverbasierte Teile zu bezahlenden Preisen von 150 000 bis 500 000 $ und mehr ging diese Rechnung in Bezug auf die Anschaffung hauseigener SLS-Drucker jedoch schlicht nicht auf. Was der Fuse 1 schließlich änderte: Mit vier dieser Drucker konnte PrintParts innerhalb kürzester Zeit nahezu vollständig auf das Nachfrageniveau skalieren – bei geringeren Kosten als denen, mit denen nur ein einziges herkömmliches System für pulverbasierten 3D-Druck zu Buche geschlagen hätte.

In einer Studie von Sculpteo, in deren Rahmen mehr als 1900 Unternehmen aus dem Maschinenbau und anderen technischen Bereichen befragt wurden, nannten 72 % die Materialfestigkeit als größten Vorbehalt bei der Wahl einer 3D-Drucktechnologie. In aller Regel bezieht sich dies auf pulverbasierte 3D-Druckverfahren auf großen Industrieanlagen, die außerhalb der Reichweite von Start-ups wie PrintParts liegen. Nylonbasierte Teile musste das Unternehmen also an Partner mit entsprechenden Industriesystemen auslagern. Denn die Nachfrage war da, eine in Größe und Preis adäquate Ausrüstung jedoch nicht – bis Formlabs schließlich den Fuse 1 vorstellte. 

„Dank des Fuse 1 können wir unser bestehendes Geschäft für Nylon-12-basierte Teile betriebsintern abwickeln, was für uns deutlich wirtschaftlicher ist. Mit seiner Größe und Preisklasse war das System wie für uns gemacht. Noch wichtiger ist aber: Es liefert Teile von gleicher Qualität wie die teureren Systeme der Konkurrenz. Das begrüßen nicht zuletzt auch unsere Kunden: Viele von ihnen bekommen das Gleiche jetzt um 50 % günstiger bei uns.“

Neben seinen Kunden profitiert auch PrintParts selbst von der Neuerung. Denn dank des günstigen Preises des Fuse 1 konnte das Unternehmen gleich vier Geräte anschaffen und so pulverbasierte Teile in großen Volumina anbieten und dabei gleichzeitig die Kontrolle über Stückpreis und Lieferzeit behalten. 

„Der Fuse 1 ist ein enormer Gewinn für unser Angebot Nylon-12-basierter Teile. Unsere Kunden fragen Verfahren zur Fertigung qualitative höherwertiger Teile nach, für die sich das Material bestens eignet – gerade auch, weil wir dabei ohne Stützstrukturen drucken können“, freut sich Haleluk und fügt hinzu: „Viele unsere Kunden suchen kosteneffizientere Optionen für den Druck produktionsfertiger SLS-Teile. Umso mehr freuen wir uns, dass wir ihnen dank des Fuse 1 neben Nylon PA12 auch bald Nylon PA11 als Material anbieten können.“

Haleluk zufolge wenden sich rund die Hälfte seiner Kunden mit bereits komplett ausgearbeiteten Designs und Produktionsplänen an ihn. Die andere Hälfte wiederum holt bei ihm auch fachkundige Beratung rund um Design und Materialauswahl ein. Nachdem PrintParts dank des Fuse 1 nun auch ohne den Kostenaufschlag für Outsourcing SLS-Teile anbieten kann, wickelt das Unternehmen inzwischen rund 30 % der entsprechenden Aufträge betriebsintern ab. 

Lassen sich bestimmte Anfragen einfacher in einem durch Pulver gestützten Druckbett umsetzen als mit einem komplexen Gerüst aus Stützstrukturen, wie diese auf SLA- oder FDM-Druckern vonnöten sind, hat Haleluk mit dem Fuse 1 nun zudem eine adäquate Option. 

„Stellt sich ein Design als problematisch für den Druck mit FDM oder Kunstharz dar, etwa aufgrund massenweise Überhängen und Stützstrukturen oder besonders einschränkender Geometrie, empfehlen wir SLS als Alternative, um den Arbeitsprozess etwas zu vereinfachen“, erklärt Haleluk. „Mit einem pulverbasierten System, das ganz ohne Stützstrukturen auskommt, können wir also immer noch einen weiteren Trumpf ausspielen.“

Haleluk und Burke setzen auch künftig weiter auf den Fuse 1 und gehen davon aus, dass sie im Zuge der Verfügbarkeit neuer Materialien ihre Druckerflotte noch vergrößern werden. Ihren Titel als Formlabs-Kunde mit der größten Installation des Fuse 1 wollen sie also definitiv behalten. Dabei mag Produktionsfläche im von Wolkenkratzern gespickten Manhattan zwar ein rares Gut sein. Der Fuse 1 sei diese aber mehr als wert, ist man sich bei PrintParts sicher. 

„Wir schreiten mit großen Schritten in die Zukunft. Dank unseren Investitionen konnten wir unser Material- und Technologiespektrum enorm erweitern, zudem haben wir fantastische Kunden. Und denen können wir nun produktionsfertige Teile zu erschwinglichen Preisen und akzeptablen Lieferzeiten anbieten – und damit unser Wachstum auch weiterhin konsequent vorantreiben.“