So läuft industrieller 3D-Druck smart

12.12.2017 - Grenzebach ist Automatisierungs-Partner von EOS, dem weltweit führenden Technologieanbieter für die additive Fertigung.

Revolution durch Digitalisierung in vollem Gange: Der 3D-Druck von Bauteilen, Produkten und Werkzeugen aus Kunststoff ist in vielen Industriezweigen schon gang und gäbe. Der 3D-Druck von Metallen bedeutet einen weiteren Quantensprung. Wie lassen sich Materialfluss und Auslastung von Produktionszellen im industriellen 3D-Druck optimal organisieren? Bei dieser Frage setzt EOS, der Pionier und Innovator für ganzheitliche Lösungen in der additiven Fertigung, auf das Know-how von Grenzebach. Das Unternehmen ist Automatisierungs-Partner von EOS. Stefan Grenzebach, CFO der Grenzebach Group: „Wir kennen und schätzen EOS als weltweit führenden Technologieanbieter im industriellen 3D-Druck von Metallen und Kunststoffen. Gemeinsam können wir diese innovative Technologie in der Praxis weiter nach vorne bringen.“

Prozesse optimal vernetzen

Aktuell startet das „Shared Modules Projekt“ von EOS und Grenzebach. Die Ausgangssituation: 3D-Druckprozesse im industriellen Umfeld können – je nach Produkt oder Bauteil –  bis zu mehreren Tagen dauern. Während dieser Zeit ist allein das Herzstück im Einsatz, der eigentliche 3D-Drucker. Für Rüststation und Auspackstation, also vor- und nachgelagerte Prozessschritte, gibt es nichts zu tun. Das Ziel von EOS: Den Kunden statt kompletter Anlagen-Züge so genannte Stand-Alone-Einheiten anbieten. Denn es können sich, sofern der Werkstoff identisch ist, mehrere 3D-Drucker die Rüst- und Auspackstation teilen. Optimale Prozessvernetzung unter Einbindung der Intralogistik ist der Kern des Auftrags von EOS an Grenzebach. „Mit fundiertem Know-how zur Smart Factory unterstützt uns Grenzebach dabei, den Mehrwert und die Flexibilität im Bereich additive Fertigung für unsere Kunden weiter zu erhöhen“, sagt Dr. Tim Rüttermann, Director of Product Management bei EOS GmbH Electro Optical Systems.

Intralogistik für e-Manufacturing

Damit die additive Fertigung weiter Fahrt aufnimmt, bringt sich Grenzebach – in aller Kürze geschildert – so ein: Ein speziell gefertigter gas- oder staubdichter Container (IGC) versorgt die einzelnen Stationen mit Rohmaterialien und Bauteilen. Hierfür transportiert der Container entsprechende Wechselrahmen (EXF) nach den definierten Prozessbedingungen. Eine dieser Bedingungen kann sein, dass die Atmosphäre um das Bauteil herum unbeteiligt sein muss. Diese Atmosphäre kann der IGC über einen definierten Zeitraum autark halten. Speziell entwickelte Andockstationen für den EOS 3D-Drucker (Prozessstation), Auspackstation und Rüststation ermöglichen das Ein- und Ausschleusen des Wechselrahmens aus den Stationen. Dabei erfolgt eine Kopplung des IGC an eine Schutzgas-, und Stromversorgung an der Andockstation. Schließlich bringt Grenzebach eine spezielle Servicestation für die Wartung des IGC ein. Neben der Entwicklung und Produktion der einzelnen Elemente steuert Grenzebach zudem Fahrerlose Transportsysteme (FTS) L1200S bei – ihr Hauptjob ist der Transport der Container.

Intelligente Intralogistik 

Die L1200S sind als kleine, wendige Unterfahrer, die auf der Stelle drehen können und sich mit Sensoren im Raum orientieren, optimal geeignet für den automatischen Transport von Materialbehältern von und zu den diversen automatisch laufenden Maschinen im 3D-Druckprozess. Der Flottenmanager, eine von Grenzebach-Ingenieuren entwickelte App, dirigiert die Fahrzeuge auf optimalen Wegen, so dass keine Kontaktschleifen o.ä. in der Fabrik verlegt werden müssen. Und das mit innovativem Energie-Management: Die Batterien der FTS werden kontaktlos geladen über induktive Ladematten. „Shared Modules mit EOS – das ist die Smart Factory, in die unsere Intralogistik direkt eingebunden ist“, sagt Stefan Grenzebach.

Das Projekt ist eingebunden in das Innovationsprojekt „NextGenAM“ (Next Generation Additive Manufacturing), das den 3D-Druck von Aluminiumteilen aus der Nische in die Serienfertigung bringen will. Es startete im Frühsommer im niedersächsischen Varel.