Die Formnext in Frankfurt ist seit Jahren die Messe für Additive Fertigung – auch gerne 3D-Druck genannt. Hier stellt alles aus, was zumindest in Europa Rang und Namen hat. Neben den eigentlichen Druckmaschinen findet der Besucher auch Zubehör, Werkstoffe, Software und Service. Schon am ersten Messetag (16.11.21) war recht viel los in den Messehallen.
Ein nebeliges Frankfurt und viele Wolkenkratzer, die oben aus der Suppe herausragten, bildeten den äußeren Hintergrund für die Messe. Drinnen tat das der Lust an neuesten Hightech-Produkten keinen Abbruch. Vielen Leuten schien es so zu gehen wie unserem Redaktionsteam: Wie schön, dass man endlich wieder reale Menschen treffen konnte. Das hat sich wohl auch auf die Besucherzahlen ausgewirkt. Schon am ersten Messetag war ordentlich was los in den Hallen.
Vielleicht löst sich auch langsam die Bremse der Vorbehalte gegen AM, die bislang immer noch da war. Immer mehr Unternehmen sehen den schichtweisen Aufbau von Teilen als eine sinnvolle Ergänzung von Zerspanung und Guss: Sozusagen das Beste aus zwei Welten.
Auf der Formnext waren 600 Aussteller aus 36 Nationen, die auf 17.859 Besucher trafen.
Bei den Ausstellern waren viele Marktführer mit dabei wie 3D Systems, Additive Industries, Addup, Arburg, BigRep, Covestro, Cubicure, Desktop Metal, DMG Mori, Dyemansion, EOS, Evonik, ExOne, Farsoon, Formlabs, Fraunhofer Gesellschaft, GE Additive, HP, Incus, Keyence, Marktforged, Materialise, Nexa3D, Renixhaw, Ricoh, Siemens, Sigma Labs, Stratasys, Trumpf, Voxeljet, XJet und zahlreiche weitere.
Daneben präsentieren sich eine Vielzahl von innovativen Start-ups aus aller Welt.
Zu bemerken ist auch noch das Partnerland Italien und ein vielfältiges Rahmenprogramm, aus dem jeder sich das passende heraussuchen konnte.
Die dynamische Entwicklung der AM-Branche haben die vielen Neuerungen widergespiegelt. Einige davon, die unserer Redaktion auffielen, sind im Folgenden aufgezeigt.
Hohe Bauteilqualität und hohe Produktivität
Der 3D-Drucker H350 von Stratasys wurde entwickelt, um kurzfristig hohe Stückzahlen zu produzieren. „Der Anwender erhält die Kontrolle über seine Materialien und Arbeitsabläufe über die Produktion und Kosten“, so das Unternehmen. Die Maschine ist die erste Version der Produktionsplattform H-Serie, in deren Mittelpunkt die Technologie der Selektiven Absorbtion Fusion (SAF) steht.
Sie liefert funktionale Bauteile in Produktionsqualität und erstklassigen Eigenschaften:
Geeignet für die Serienfertigung
Gebrauchsfertige Bauteile
Industrielle Piezo-Druckköpfe
Sehr hohe Packdichte
Ausführliche Informationen zu dem Unternehmen und seinen neuen Produkten liefert ein Interview mit Andreas Langenfeld, dem Präsidenten EMEA bei Stratasys.
Neues Wasserstoff-Brennkammer-Design
Wasserstoff wird zu einem immer wichtigeren Energieträger gegen den Klimawandel. Die Wasserstoffverbrennung setzt zwar kein Kohlendioxid frei, doch was kaum jemand weiß: Es entstehen mehr Stickoxide (NOx) als bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben die FH Aachen und die Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen sowie die Präwest Präzisionswerkstätten GmbH & Co. KG aus Bremen mit einem additiven Fertigungsverfahren eine Wasserstoff-Brennkammer in einem neuen Design hergestellt, das den Ausstoß von Stickoxiden deutlich senken kann. Diesen Prototypen stellten die Partner nun auf der Formnext, der Fachmesse für additive Fertigung und industriellen 3D-Druck, dem Messepublikum vor.
Das Design der Wasserstoff-Brennkammer, die die Partner auf der Messe zeigten, unterstützt das MicroMix-Brennverfahren (MMX), entwickelt von Prof. Dr. Harald Funke am Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik der FH Aachen, das im Oktober mit dem Forschungspreis 2021 FH Aachen ausgezeichnet wurde. Dieses Verfahren setzt im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsprozessen mit einigen großen Flammen auf eine Vielzahl kleinerer Flammen. Die MMX-Brennkammer ist so konzipiert, dass das Gas sich optimal mit der zugeführten Luft vermischt und mit geringerer NOx-Bildung verbrennt. Ein weiterer Vorteil der kleinen Flammen in der Kammer ist die höhere Sicherheit gegen Flammenrückschlag, so dass solche Brennkammern in entsprechender Skalierung nicht nur für stationäre Gasturbinen, sondern auch für Anwendungen in der Luftfahrt geeignet sind.
Die Fertigung von MMX-Brennkammern ist jedoch technisch sehr anspruchsvoll, denn die Fertigungstoleranzen sind gering: Der Betrieb einer solchen Brennkammer mit dem flüchtigen Wasserstoffgas erfordert es, dass das System dauerhaft dicht bleibt.
Außerdem müssen alle Funktionselemente im Inneren der Kammer, wie etwa die Luftleitbleche, präzise zueinander ausgerichtet sein, um das gewünschte Strömungsverhalten der zu- und abgeführten Gase zu gewährleisten. Eine Fertigung allein durch subtraktive Fertigungsverfahren wie Fräsen und Bohren würde solche Bauteile jedoch sehr kostspielig machen. Daher wählten die Projektpartner ein additives Verfahren zum Aufbau ihres Prototypen: Laser Powder Bed Fusion (LPBF).
Arburg sehr innovativ
Folgende Punkte stellte Arburg auf der Formnext besonders heraus:
Weltpremiere: Hochtemperatur-Freeformer verarbeitet medizinisches PEEK-Granulat zu Implantaten
Freeformer 200-3X: Resorbierbare Implantate und dickwandige PP-Bauteile
Innovatives AKF-Verfahren: Prädestiniert für Medizintechnik und Hart-Weich-Verbindungen.
Als Weltpremiere präsentiert Arburg auf der Formnext 2021 einen Hochtemperatur-Freeformer, der medizinisch zugelassenes PEEK-Granulat des Partners Evonik zu Implantaten verarbeitet. Insgesamt waren auf dem Messestand vier Freeformer-Exponate von Arburg sowie das Portfolio der Schwesterfirma InnovatiQ zu sehen.
Mit PEEK ist das Materialspektrum für das Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) um einen wichtigen Werkstoff erweitert. Drei weitere Freeformer-Exponate zeigen mit innovativen Anwendungen das breite Spektrum und die Potenziale des AKF-Verfahrens auf.
Ein ausführlicher Bericht hierzu erscheint separat in diesem Block.
Robustheit der Prozesse
Das Hightech- Unternehmen, Trumpf, Dizingen, macht seine 3D-Drucker immer noch smarter und produktiver. Auf der Fachmesse Formnext haben die Schwaben neue Software, Sensorik und Automatisierungslösungen vorgestellt. So vereint nun zum Beispiel die neue Software, Tru Tops Print, mehrere Datenvorbereitungs-und Planungsschritte, für die bisher mehrere Software Tools notwendig waren.
Trumpf hat die neue Software gemeinsam mit dem Technologieanbieter Module Works entwickelt. Die beiden Unternehmen sind strategische Partner und haben in ihrer Entwicklungskooperation die Software TruTops Print an die speziellen Anforderungen der Trumpf 3D-Druck-Anlagen angepasst und mit einer intuitiven Benutzeroberfläche ausgestattet. „Mit der neuen Software können wir unseren Kunden eine maßgenschneiderte Lösung für die Bedienung unserer TruPrint-3D-Drucker bieten“, sagt René Kreissl, verantwortlich für das Geschäft mit Additive Manufacturing bei Trumpf.
Bahnbrechende Performance für AF
Die CT Core Technologie GmbH aus Mömbris bei Aschaffenburg, präsentierte auf der Formnext die nach eigenen Worten leistungsstärkste 3D-Printing-Software aller Zeiten.
Durch Integration der APIs von EOS, Photo-Centrics, HP und Volumic in die 4D-Additive Software von CT, benötigt der Anwender nur noch eine Software: Alle gängigen 3D-Formate können gelesen, für den Druck vorbereitet und ohne Umwege an die Maschine gesendet werden.
Slicing und Supports
Speziell für SLA und FDM entwickelte Supports werden als editierbare CAD Geometrie erzeugt. FDM Hatching- und Infill Strategien sowie die Slices werden mit dem hochauflösenden 4D-Additive 3D-Player dargestellt. Auf dem Messestand in Frankfurt präsentierte das Unternehmen life, wie vollautomatische Support-Erzeugung für DLP-Verfahren geht.
„Erwartungen übertroffen“
„Wieder einmal mehr hat sich gezeigt, dass die Formnext für die Fachwelt das Branchenhighlight des Jahres ist. Nach den großen Herausforderungen im vergangenen Jahr hat in diesem Jahr sowohl die Zahl der Aussteller als auch die Besucherresonanz unsere Erwartungen übertroffen“, so Sascha F. Wenzler, Vice President Formnext beim Veranstalter Mesago Messe Frankfurt GmbH. „Das zeigt einmal mehr, wie wichtig die Formnext und persönliche Begegnungen für diese innovative Branche sind, die im schnellen Rhythmus Technologien entwickelt und diese mit Investoren, Partnern oder Kunden diskutieren will. Wir haben deutlich gespürt, dass die gesamte Branche lange auf die Formnext gewartet hat.“
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