Ersatzteile mittels dem German RepRap X400 selber fertigen: Die Firma Schmid nutzt das volle Potential der additiven Fertigung

Ersatzteile selbst drucken – das ist einer der am meisten genannten Anwendungsfälle für den 3D-Druck. Allerdings findet man erstaunlich wenige Fälle, in denen dieser Anwendungsfall tatsächlich in die Realität umgesetzt wird. Einer dieser raren Fälle ist SCHMID Hebebühnenverleih aus Haimhausen bei München. Das Unternehmen nutzt einen X400 von German RepRap, um Ersatzteile für seine Hebebühnen zu drucken, aber auch, um die Hebebühnen an die harten Anforderungen des Mietgeschäfts anzupassen.

Der im Jahr 1984 gegründete Spezialist für professionelle Zugangstechnik vermietet hochwertige und einfach zu bedienende Hubarbeitsbühnen. Die Kunden der SCHMID Hebebühnenverleih Minikranverleih GmbH finden sich im Raum München, Augsburg, Landsberg und im gesamten Allgäu. Der Gerätepark umfasst sämtliche Arten von Arbeitsbühnen von Anhängerbühnen über kompakte 3,5-Tonner-LKW-Bühnen, LKW-Großgeräte, Scheren-, Teleskop- und Gelenkteleskopbühnen bis hin zu Spezialmaschinen wie vielseitigen, wendigen Raupenarbeitsbühnen mit extrem schmaler Transportbreite oder Scherenteleskopbühnen mit besonders hoher Tragkraft bis 1.000 Kilogramm. Seit kurzem bietet SCHMID auch Minikrane zur Miete an. Neben Standardlösungen entwickelt das Unternehmen individuelle Lösungen.

SCHMID Hebebühnen bietet eine lückenlose Auswahl für jede denkbare Einsatzsituation bis zu 45 Meter Arbeitshöhe. Wenn es noch höher hinausgehen soll, kann SCHMID über das bundesweite Netzwerk PARTNERLIFT Bühnen mit über 100 Meter Arbeitshöhe anbieten. Minikräne bis 21 Meter Höhe, Glassauger und Spezialgeräte für Baumschnitt und Wurzelstockfräsen runden das Leistungsangebot ab.

Das Mietgeschäft ist eines der härtesten Einsatzszenarien für jede Maschine, der Verschleiß ist hoch und Fehlbedienungen bleiben nicht aus, da die Kunden die jeweiligen Geräte nicht immer detailliert kennen. Mario Schmid, Ingenieur in der Instandsetzung, erläutert:

„Unsere Hebebühnen sind täglich im harten Arbeitseinsatz, dabei werden oft Plastikabdeckungen durch unvorsichtige Bedienung oder herunterfallende Gegenstände beschädigt. Da diese Hebebühnen von relativ kleinen Anbietern stammen und in kleinen Stückzahlen produziert werden, sind die Ersatz-Abdeckungen oft unverhältnismäßig teuer und die Lieferfristen lang. Mit dem 3D-Drucker fertigen wir die Abdeckungen günstiger und nach Bedarf.“

Ein zweiter wichtiger Bereich, in dem 3D-gedruckte Abdeckungen zum Einsatz kommen, ist das Anpassen der Geräte an das Mietgeschäft, wie Schmid ausführt:

„Die Bedienpulte sind oft unnötig kompliziert und bieten Zugriff auf Funktionen, die der normale Kunde nie benötigt. Drückt er trotzdem auf einen dieser Knöpfe, fällt das Fahrzeug oft aus und der Kunde muss bei uns anrufen und um Hilfe fragen. Das machte früher teils 10 Prozent der täglichen Anrufe aus. Zudem ist der Kunde unzufrieden, weil er nicht weiterarbeiten kann, bis das Problem gelöst ist. Bei einem bestimmten Maschinentyp im Fuhrpark bezogen sich 90 Prozent der Hotline-Anrufe auf solche Fehlbedienungen.

SCHMID Hebebühnen löst dieses Problem, indem spezielle Abdeckungen angefertigt werden, die die unnötigen Funktionen sperren und nur die wichtigen Anzeigen und Bedienelemente freilassen. Bisher wurden diese Abdeckungen relativ aufwändig von Hand aus Blech hergestellt.

Mario Schmid hatte sich einen kleinen 3D-Drucker für private Projekte angeschafft und erkannte schnell das Potential dieser Technologie, vor allem für die geschilderten Anwendungen. Eine Analyse der auf dem Markt verfügbaren 3D-Drucker führte schließlich zu German RepRap und deren Modell X400. Schmid erinnert sich:

„Die Rahmenkonstruktion und die Verarbeitung der RepRap-Drucker hat von allen auf dem Markt befindlichen Produkten den besten Eindruck gemacht. Zudem waren wir an einem großen Bauraum interessiert, um auch große Objekte herstellen zu können. Die Flexibilität in Bezug auf die Materialauswahl hat uns ebenfalls sehr begeistert. Die Vorführung eines Druckers und des Prozesses vom Konzept bis zum fertigen Produkt hat uns dann letztendlich von der Effizienz und der Einsetzbarkeit überzeugt.“

Der X400 wurde im Juli 2016 im Einsatz und hat sich inzwischen unentbehrlich gemacht.

SCHMID Hebebühnen nutzt als Material vor allem PLA, weil es sich beim Drucken kaum verzieht und praktisch jeder Druck gelingt. Die gegenüber beispielsweise ABS geringere thermische Stabilität spielt in den typischen Anwendungen bei SCHMID keine Rolle. Schmids Erfahrungen mit dem Druck von PLA auf dem German RepRap X400 sind sehr positiv:

„Bei Konstruktionen, die auch mechanisch beansprucht und in PLA gedruckt werden, müssen die Wandstärken auf jeden Fall etwas überdimensioniert werden. Das Infill sollte auf etwa 30 Prozent eingestellt werden, dann ist das Teil robust genug für den Einsatz auf unseren Geräten. Ecken, die auf dem Druckbett aufliegen sollten am besten abgerundet werden, um ein Ablösen des Werkstücks auszuschließen.“

Inzwischen finden sich immer wieder neue Einsatzgebiete für 3D-gedruckte Teile, so fertigt Schmid Blinddeckel im Armaturenbrett seiner LKW, die oft verlorengehen oder brechen, auf dem X400 nach. Die neuen Deckel sind robuster und erhalten die saubere Optik des Armaturenbretts.

Schließlich ersetzen die SCHMID-Spezialisten Steckverbindungen von Bedienelementen zur Maschine durch einen festen Anschluss, um eine sichere und ungestörte Verbindung zu ermöglichen. Dazu wird ein Teil modelliert, das gleichzeitig als Kabeldurchführung, Zugentlastung und Abdeckung für das Loch, in dem der Stecker montiert war, dient und 3D-gedruckt werden kann. Durch Verschrauben und Kleben entsteht eine wasserdichte, aber leicht elastische Verbindung. Schmid ergänzt:

„Früher hätte man ein Blech mit Kabelverschraubung verwendet, diese sind aber nicht elastisch und reißen gerne aus.“

„Wir haben eine ganze Reihe von Vorteilen durch den X400“, schließt Schmid. „Wir sparen viel Geld, wenn wir statt der oft sehr teuren und schwer erhältlichen Ersatzteile der Hersteller eigene, 3D-gedruckte Plastikteile verwenden. Auch die Kunden werden entlastet und müssen bei Eigenverschulden für die Reparatur weniger bezahlen. Die Herstellung der Blechabdeckungen, mit denen wir Bedienungselemente abdecken und die Bedienung vereinfachen, kostete bisher einige Zeit – die Durchlaufzeiten sinken und der X400 druckt die neuen Abdeckungen automatisch und oft über Nacht. Die 3D-gedruckten Teile sind präziser und sehen besser aus, was die Wertigkeit unserer Maschinen erhöht. Und schließlich wird unsere Hotline seltener wegen eigentlich vermeidbarer Betriebsstörungen kontaktiert, was uns Arbeit und dem Kunden Ausfallzeiten erspart. Genau besehen besitzen die 3D-gedruckten Teile und damit auch der German RepRap X400 damit geradezu firmenstrategischen Wert – die Maschinen sind einfacher zu bedienen, die Kunden zufriedener und wir sparen Zeit und Geld.“