BEAD-System vereint Additive Fertigung und Fräsprozesse – Belotti im Interview

Belotti S.p.A. entwickelt und fertigt CNC-Bearbeitungszentren für das Fräsen und Besäumen von Verbundwerkstoffen, Kunststoffen und Leichtmetalllegierungen. Das Unternehmen bietet maßgeschneiderte Lösungen, die mit verschiedenen Technologien integriert werden können, darunter auch Extruder für den 3D-Druck. Das Innovations-Engagement von Belotti hat zur Entwicklung der BEAD-Hybridtechnologie geführt, die die Additive Fertigung im Großformat mit dem Fräsverfahren in einem einzigen Bearbeitungszentrum integriert. Dieses Hybridsystem ermöglicht die Herstellung übergroßer Teile in kürzerer Zeit und mit geringerem Rohstoffverbrauch als bei herkömmlichen Methoden. In einem Interview mit 3Druck.com geben Eleonora Marino, Marketing und Communication Manager, und Alberto Riganti, Spezialist für Additive Fertigung, einen Einblick in die Branche.

Das 1979 von Ingenieur Luciano Belotti in Italien gegründete Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Suisio und verfügt über ein Innovationszentrum in Modena sowie über drei Niederlassungen in Amerika, Deutschland und China, die von einem Netz autorisierter Servicezentren unterstützt werden. Das Unternehmen beliefert Branchen wie die Automobilindustrie, den Motorsport, die Luft- und Raumfahrt, die Schifffahrt, die Eisenbahn, den Energiesektor und das Bauwesen.

Das Streben nach Innovation hat Belotti dazu veranlasst, die sogenannte BEAD-Hybridtechnologie zu entwickeln, die Additive Fertigung im Großformat mit dem Fräsverfahren in einem einzigen Bearbeitungszentrum integriert. BEAD nutzt das Beste aus beiden Welten und kombiniert die Geschwindigkeit und das kreative Potenzial des 3D-Drucks mit der Präzision und Zuverlässigkeit eines CNC-Zentrums in einem einzigen System. Durch die Integration eines Extruders für die Additive Fertigung von CEAD in ein 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentrum von Belotti ermöglicht BEAD die Herstellung von Teilen, die ausreichend groß sind, um in kürzerer Zeit und mit geringerem Rohstoffverbrauch als bei herkömmlichen Methoden mit den erforderlichen Toleranzen bearbeitet zu werden. BEAD ist in verschiedenen Konfigurationen mit variablen Bauvolumina, Extrusionsleistungen und Druckausrichtungen erhältlich und wird in vielen Industriezweigen zur Herstellung von Modellen und Produktionswerkzeugen unter Verwendung einer Vielzahl von Materialien eingesetzt, von handelsüblichen bis hin zu hochleistungsfähigen faserverstärkten Polymeren.

Belotti im Interview

In einem Interview mit 3Druck.com erläutern die Marketing und Communication Managerin Eleonora Marino und der Spezialist für Additive Fertigung Alberto Riganti die Vorteile der Hybridfertigung und beleuchten die Stärken und Zukunftsaussichten der Additiven Fertigung.

Welche Bedeutung hat Ihrer Meinung nach die Hybridfertigung – die Kombination von CNC- und AM-Technologie – für die Industrie?

Die Hybridfertigung nutzt das Beste aus beiden Welten und kombiniert die Geschwindigkeit und das kreative Potenzial des 3D-Drucks mit der Präzision und Zuverlässigkeit eines CNC-Zentrums in einem einzigen System. Bei der Herstellung von Werkzeugen werden manuelle Arbeit und Fräszeiten minimiert, da die Teile mit einem Minimum an zusätzlichem Material gedruckt werden können, um in den erforderlichen Toleranzen mit einer Genauigkeit fertiggestellt zu werden, die nur mit einem Gantry-System erreicht werden kann. Bei der Kleinserienfertigung können die Durchlaufzeiten drastisch reduziert werden, wobei die Materialeinsparung je nach Anwendung bis zu 50-80% beträgt. Je größer das Teil ist, desto größer sind diese Vorteile.

Die Möglichkeit, Produktionszeit einzusparen, erlaubt es den Kunden, den Energieverbrauch des gesamten Produktionsprozesses zu senken, da das Bauteil in kürzerer Zeit hergestellt werden kann als bei den herkömmlichen Verfahren. Außerdem führt die Kombination von zwei Verfahren in einer einzigen Lösung anstelle von zwei ähnlich großen Maschinen zu einer Platzersparnis in der Anlage des Kunden, was häufig von den Kunden in Betracht gezogen wird, zusammen mit einer geringeren Investition im Falle einer einzigen Anlage anstelle von zwei.

Die Additive Fertigung hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Welche Innovationen oder technologischen Durchbrüche halten Sie für den Industriesektor für besonders wichtig?

Die Herstellung von Teilen mit Hilfe der Additiven Fertigung erfordert nicht nur fortschrittliche Hardwarelösungen, sondern, vor allem in großem Maßstab, sind Software und Materialien, je nach Anwendung, entscheidend für eine erfolgreiche Einführung der Technologie. Materiallieferanten, Maschinen- und Softwarehersteller arbeiten zusammen, um Daten und Erfahrungen auszutauschen, damit sie ihre jeweiligen Lösungen ständig verbessern können.

Maßgeschneiderte Extrusionssysteme, die speziell für bestimmte Produktionsprozesse geeignet sind, werden entwickelt; nachhaltigere und/oder leistungsfähigere Materialien werden formuliert, um den anspruchsvollsten Märkten gerecht zu werden; fortschrittliche und benutzerfreundliche Softwarelösungen werden entwickelt, um einer Produktionswelt gerecht zu werden, die nach Innovation, aber auch nach Benutzerfreundlichkeit verlangt. Das Team von Belotti Additive Manufacturing arbeitet an all diesen technologischen Themen in enger Zusammenarbeit mit seinen technischen Partnern, um seinen Kunden wertvolle Lösungen und Funktionen anbieten zu können. 

Erst Corona und die nun hohe Inflation stellen große Herausforderungen für die gesamte Branche dar. Wie wirken sich die verschiedenen Krisen Ihrer Meinung nach auf die Additive Fertigung aus?

In der Vergangenheit waren industrielle Entwicklungen oft die Folge von sozialen und wirtschaftlichen Ereignissen. In den letzten vier Jahren war die Fertigungsindustrie gezwungen, ihre Prozesse neu zu gestalten und sowohl die Einkaufs- als auch die Verkaufsstrategien zu überdenken, da die Branche weltweit von mehreren Krisen betroffen war.

Belotti hat an beiden Fronten gehandelt, zunächst mit der Eröffnung der Abteilung Additive Fertigung im Jahr 2020 für die Entwicklung und Produktion der BEAD-Hybridtechnologie, dann mit der Übernahme der Firma „Officine della Gavarnia“ im Jahr 2023 – einer der wichtigsten Zulieferer von Belotti durch die Lieferung von mechanischen Bearbeitungen an Grundgerüsten, Brücken und strukturellen Komponenten von mehrachsigen CNC-Zentren – mit dem Ziel, die Gesamteffizienz zu verbessern, indem eine bessere Kontrolle über die Produktions- und Beschaffungsphasen ausgeübt wird. 

Was die Additive Fertigung anbelangt, so glauben wir, dass der 3D-Druck schon vor Jahren begonnen hat, diesen Sektor zu revolutionieren. Offiziell in den 90er Jahren geboren, gibt es den 3D-Druck nun schon eine Weile und er entwickelt sich ständig weiter, um die Bedürfnisse der Menschen zu erfüllen. Angefangen hat es mit der Produktion von Kleinteilen auf Anfrage, die es den Menschen ermöglichte, Objekte nur auf der Grundlage von Computerdateien zu erstellen, die aus einem Teil der Welt stammen, der sich möglicherweise von der eigentlichen Produktionsstätte unterscheidet, nimmt die Additive Fertigung heute immer größere Ausmaße an.

Heute werden immer größere Teile gedruckt, mit dem Ziel, den Materialverbrauch und damit die Abfälle im Vergleich zu den traditionellen Verfahren zu minimieren, die oft auf nicht wiederverwertbare Materialien zurückgreifen. Die Extrusion von Thermoplasten ermöglicht es stattdessen, große Teile in kurzer Zeit aus Materialien herzustellen, die am Ende ihrer Nutzungsdauer gesammelt und potenziell wiederverwendet werden können. 

Nachhaltigkeit ist zu einem zentralen Thema und zu einem vorrangigen Ziel einer ständig wachsenden Zahl von Unternehmen geworden. Daher investieren Materiallieferanten Ressourcen in die Suche nach umweltverträglichen Lösungen, die Entwicklung biologisch abbaubarer Materialien und die Wiederverwendung ihrer eigenen Produktionsabfälle für neue Formulierungen. Die Umweltfrage ist heute definitiv eines der wichtigsten Themen, und die Unternehmen kommen nicht mehr darum herum, sich damit zu befassen, zusammen mit der Zeit- und Kostenersparnis, die immer im Mittelpunkt des wirtschaftlichen Handelns steht. 

Welche Auswirkungen wird die Additive Fertigung Ihrer Meinung nach in den kommenden Jahren auf verschiedene Branchen und möglicherweise auf die Gesellschaft als Ganzes haben?

Neben einer größeren Umweltverträglichkeit, die die Additive Fertigung in die Produktionsprozesse einbringen wird, wird die Einführung der Technologie zur Entwicklung neuer Fähigkeiten und beruflicher Kompetenzen beitragen. Um effizient zu sein, kommt der 3D-Druckprozess nicht um das so genannte „Design für Additive Fertigung“ (DfAM) herum, das eine andere Denkweise und andere Designteile als bisher voraussetzt. Es handelt sich um einen langen Lernprozess, der Zeit und Ressourcen erfordert und den die Anwender akzeptieren müssen, wenn sie die Vorteile der Additiven Fertigung maximieren wollen. Dabei werden oft Wege und Fehler gemacht, die dazu beitragen, die erforderliche Erfahrung zu entwickeln, um die Technologie bestmöglich zu nutzen und zu profitieren.

Hier erfahren sie mehr über Belotti und das BEAD System.