So skaliert Mechinno seinen SLS-3D-Druck hoch, um die Nachfrage zu decken

Mechinno, eine Beratungs- und Ingenieurfirma mit Sitz in Bologna, Italien, hat sich einen Namen für die Lieferung hochkomplexer, leistungsfähiger Lösungen für die Automobilindustrie und andere Branchen gemacht.

Ihre Tätigkeit für Marken wie Lamborghini, Ferrari und Ducati erstreckt sich von der Prototypenentwicklung im Frühstadium bis zur Fertigung von Teilen für die Endverwendung. „Diese Marken verfügen alle über interne 3D-Druck-Kapazitäten, sind aber in bestimmten Abteilungen immer ausgelastet. Um das Styling oder die Prototypenentwicklung zu beschleunigen, beauftragen sie deshalb lieber externe Anbieter wie uns“, erklärt Gianni Del Gobbo, Technischer Leiter bei Mechinno.

Um seine vollen Auftragsbücher bewältigen und für eine Vielzahl von Partnern komplexe Projekte verwirklichen zu können, hat Mechinno seine Design- und Fertigungsteams mit den neuesten Technologien und modernsten Werkzeugen ausgestattet. Dazu gehört die Fuse-Serie von Formlabs, ein Ecosystem für selektives Lasersintern (SLS) zur Produktion von Nylon-Bauteilen in Endproduktqualität, die sich nahtlos in hochwertige Pkws, Lastwagen und Industriemaschinen integrieren lassen. Wir haben mit Del Gobbo darüber gesprochen, warum das Unternehmen sich für die Fuse-Serie entschieden hat und wie sich die Anschaffung auf sein Geschäft ausgewirkt hat.

Del Gobbo und das Mechinno-Team hatten bereits seit Jahren FDM-3D-Drucker (Schmelzschichtung oder Fused Deposition Modeling) im Einsatz, doch immer häufiger fragten Kunden SLS-Teile an. „In der Automobilbranche wird immer nach der SLS-Technologie gefragt – viele haben überhaupt erst mit uns zusammengearbeitet, weil wir diese Technologie anbieten“, lässt Del Gobbo uns wissen.

SLS-3D-Druckteile der Fuse-Serie bieten eine Festigkeit auf Industrieniveau und eine Vielzahl von Thermoplasten nach Branchenstandard, wie PA 12, TPU und Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe auf Nylonbasis. Viele FDM-3D-Drucker bieten zwar die gleichen Thermoplaste an, doch SLS-3D-Drucker wie die Fuse-Serie liefern Teile mit einer Oberflächengüte ohne deutlich sichtbare Schichtlinien und können leicht auf eine Qualität nachbearbeitet werden, die spritzgegossenen Kunststoffen nahekommt. „Wegen der Oberfläche der endgültigen Teile ziehen die Automobilunternehmen das SLS-Verfahren dem FDM-Druck vor. Wir haben neue Drucker auf der Grundlage von Oberflächenbeschaffenheit, Genauigkeit und Druckgeschwindigkeit bewertet“, so Del Gobbo.

SLS ist zwar nicht schneller als FDM- oder SLA-3D-Druck (Stereolithografie), wenn man die Anzahl der gedruckten Schichten pro Minute betrachtet, doch in puncto Durchsatz stellt die Technologie andere Verfahren oft in den Schatten. Dank der Option, Teile ineinander zu verschachteln und in der Konstruktionskammer zu stapeln – gestützt durch das sie umgebende ungesinterte Pulver –, können Hunderte oder Tausende von kleinen Teilen pro Tag gedruckt werden. Die meisten Unternehmen, bei denen im Laufe des Tages stetig Aufträge eingehen, führen tagsüber einen kleineren Druckauftrag und über Nacht einen größeren Druck durch. 

Monströse, industrielle Pulverbettfusionssysteme wie die MJF-3D-Drucker von HP, z. B. die Serie Jet Fusion 5200, verfügen über große Konstruktionskammern und werden häufig für Anwendungen mit sehr hohem Durchsatz eingesetzt. Mechinno war es jedoch wichtig, je nach Bedarf hochskalieren zu können. Durch die Entscheidung für die Fuse-Serie konnte das Team in den SLS-3D-Druck einsteigen, ohne eine derart hohe Vorabinvestition tätigen zu müssen, und den Betrieb dann schrittweise ausbauen. „Die endgültige Entscheidung fiel zwischen der Fuse-Serie und dem HP 5200, der dreimal so viel kostete und für den außerdem eine jährliche Wartungsgebühr anfallen würde. Als wir hochskalieren mussten, um der Nachfrage gerecht zu werden, haben wir einfach einen weiteren Fuse gekauft“, erzählt Del Gobbo.

Obwohl die Konstruktionskammer der Fuse-Druckers kleiner ist als die vieler herkömmlicher industrieller SLS- und MJF-Systeme, ist es Mechinno gelungen, Teile zu erstellen, die viel größer sind als das Fertigungsvolumen. Hierfür nutzt das Team ein Thermoplast-Schweißgerät für den Einsatz bei Umgebungstemperatur, mit dem es zwei Teile miteinander verbindet. Obwohl er anfangs einige Bedenken hatte, wie die Teile gelingen würden, war Del Gobbo von der Qualität der Endbauteile angenehm überrascht. „Meiner Meinung nach ist es besser, mehrere Fuse-Drucker zu haben, um den Druckprozess zu beschleunigen, und die Teile dann zusammenzuschweißen. Dank der Maßtoleranzen passen die Teile immer zusammen, und unsere Kunden sind mit dem Endergebnis zufrieden“, berichtet Del Gobbo.

Das Preisniveau und der einfache Arbeitsablauf der Fuse-Serie ermöglichten es Mechinno, bei steigender Nachfrage schrittweise zu skalieren. Auf dem zweiten Drucker kann das Team sogar neue Materialien ausprobieren, wodurch das Unternehmen die Bandbreite der umsetzbaren Anwendungen und Projekttypen erhöht hat.

Nachdem Mechinno Probeteile begutachtete, die mit Nylon 12 GF Powder gedruckt wurden, bestellte das Team sofort das neue Pulver. Die vollständige Reinigung des Fuse 1+ 30W und Fuse Sift beanspruchte dabei nur zwei Stunden.

Neben Del Gobbo arbeiten noch zwei weitere Mitarbeiter von Mechinno durchgehend mit den Fuse-Druckern – jeder von ihnen ist in der Lage, Dateien zu empfangen, kleine Designänderungen vorzunehmen und sich mit den Kunden auf ein endgültiges Angebot zu einigen. Das gemeinsame Dashboard und die Benutzerfreundlichkeit des Druckers selbst optimieren ihre Arbeitsabläufe und machen es ihnen möglich, wöchentlich problemlos zwei bis drei Projektanfragen zu bewältigen.

Die Fuse-Serie hat Mechinno dazu verholfen, mehr Aufträge anzunehmen und sein Geschäft auszubauen. Bei Kooperationen mit Unternehmen wie Ferrari und Ducati hat das Team es mit engen Zeitplänen und hohen Anforderungen an Genauigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Geschwindigkeit zu tun. Daher muss es sich auf seine Produktionswerkzeuge verlassen können. 

Um mehr über die Verwendung der Fuse-Serie für Design und Fertigung in der Automobilindustrie zu erfahren, erkunden Sie unsere Website. Wenn Sie sich selbst von der Festigkeit von Nylon 12 Powder oder Nylon 12 GF Powder überzeugen möchten, fordern Sie ein kostenloses SLS-3D-gedrucktes Probeteil an.