Bauteile direkt produzieren – ohne aufwändige Formen und Werkzeuge. Was vor 25 Jahren als Rapid Prototyping begann, kann durch zahlreiche Entwicklungen im Bereich der additiven Fertigung in den letzten Jahren heute auch für die Fertigung von Endprodukten eingesetzt werden. Man spricht bei 3D-Druck von additiver Fertigung, weil die Bauteile nicht durch Fräsen oder Drehen aus einem Block spanend hergestellt, sondern Schicht für Schicht aus Pulvern, Flüssigkeiten und Filamenten aufgebaut werden. Noch ist die additive Fertigung insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen nicht in der Produktion angekommen.

Hier setzt aber das Kooperationsnetzwerk »3D Composite Print« an. Unter der Leitung der Fraunhofer Projektgruppe Regenerative Produktion in Bayreuth forscht das Kooperationsnetzwerk »3D Composite Print« an neuen Lösungen zur Industrialisierung der additiven Fertigung. »Da Firmen oft nur kleine Stückzahlen benötigen, lohnt sich eine automatisierte Herstellung mit konventionellen Verfahren und Werkzeugen oft nicht«, informiert Joachim Kleylein, Gruppenleiter bei der Fraunhofer-Projektgruppe. Mit Technologien der additiven Fertigung lassen sich Bauteile in Kleinserien und individuelle Werkzeuge sehr schnell herstellen. Die Einbindungen der additiven Fertigung in produzierende Unternehmen erfordert aber Weiterentwicklungen hinsichtlich der Materialvielfalt, der Qualität der Produkte sowie der Prozesssicherheit der Anlagen. Dafür ist allerdings ein breites Kompetenzspektrum erforderlich, das vor allem kleine und mittlere Unternehmen (KMU) selten abdecken. Notwendig ist zum Beispiel Expertise in der Bauteilherstellung, in der additiven Fertigung, der Steuerungs- und Antriebstechnik und der Software.

Kooperationsnetzwerk bündelt Kompetenzen

Hier schafft das im November 2015 gegründete Kooperationsnetzwerk »3D-CP« Abhilfe. Bis heute sind neun Unternehmen aus ganz Deutschland beigetreten, die alle Stufen der Wertschöpfungskette abdecken. »Mit dabei sind robotif, die Faserverbundspezialisten von ZCK, PICCO’s 3D World GmbH, die Steuerungsentwickler von isepos, Maisenbacher Engineering, die acad Prototyping, der Werkzeughersteller Maier Tools, die Materialentwickler Rheneon und 3dk.berlin sowie die Universität Bayreuth«, informiert Markus Kafara, der das Kooperationsnetzwerk managt, über die breite Verteilung der Kompetenzen im Netzwerk. Im Verbund lassen sich Projekte realisieren, für die einzelne Unternehmen nicht imstand
e wären. »Wir legen den Fokus auf die Industrietauglichkeit der Anlagen, sodass diese in die konventionelle Produktion eingebunden werden können«, erklärt er.

Erfolgreicher Kick-Off in Bayreuth

Im Februar 2017 ging das Projekt mit einer neuen Förderung in die zweite Phase. Finanziert wird das Kooperationsnetzwerk vom Bundesministerium für Bildung und Wirtschaft (BMWi) im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM). In dieser Phase geht es darum, weitere Projektideen zu entwickeln, die vorhandenen Ideen umzusetzen und Forschungsanträge dafür einzureichen. Die Kick-Off-Veranstaltung am 05. April 2017 in Bayreuth war ein voller Erfolg – die Basis für die weitere erfolgreiche Zusammenarbeit wurde hier geschaffen! „In den Workshops am Nachmittag konnten Projektideen strukturiert, Projektinhalte definiert sowie Teilprojekte ausgearbeitet werden“, zeigt sich Joachim Kleylein von der hohen Beteiligung begeistert.
Einstieg in die additive Fertigung

„Wie bei jeder neuen Technologie gibt es Chancen und Risiken. Noch sind fehlende Standards sowie die ungenügende Schulung der Mitarbeiter Probleme, die viele Unternehmer vor dem Einsatz additiver Fertigungsverfahren zurückschrecken lassen,“ erläutert Markus Kafara. „Andererseits sind wir jetzt an der richtigen Stelle für den Einstieg in die additive Fertigung. Aufgrund des hohen Potenzials der Verfahren und des dynamischen Marktes kann hier durch adäquate Entwicklungsarbeiten sehr viel bewegt werden.“

Unter anderem will das Netzwerk die Reproduzierbarkeit, Qualität und Geschwindigkeit der Technologien verbessern. Interessierte Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus allen Branchen dürfen dem Netzwerk jederzeit beitreten. »Wir sind offen für Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Jede Fima aus den Branchen Digitalisierung, additiver Fertigung oder mit Interesse am 3D-Druck und Industrie 4.0 kann mit seinen Fragestellungen an uns herantreten«, lädt der Netzwerkmanager zur Teilnahme am Kooperationsnetzwerk ein. Außerdem haben interessierte Partner die Möglichkeit, das 3D-CP-Kooperationsnetzwerk auf der Fachmesse Rapid.Tech vom 20. bis 22. Juni in Erfurt zu treffen.

■ Kontakt Markus Kafara Telefon +49 921 78516221 markus.kafara@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer Projekgruppe Regenerative Produktion Universitätsstraße 9 | 95447 Bayreuth