Dr. Blake Teipel, CEO und Mitgründer von Essentium im 3Druck.com-Interview

Essentium ist ein 3D-Druck-Spezialist, der u.a. für seine innovative HSE-Technologie bekannt ist. Im Rahmen dieses Verfahrens können hohe Geschwindigkeiten beim Druck erreicht werden.

Bei der Formnext Connect 2020 konnten wir mit 3Druck.com Dr. Blake Teipel, CEO und Mitgründer des Unternehmens, in einem E-Mail-Interview über Essentium sowie die 3D-Druck-Industrie sprechen.

3Druck.com: Zu Beginn der COVID-19-Pandemie hat Essentium die Produktion von Gesichtsmasken aufgenommen und es wurden Ressourcen für den Kampf gegen die Pandemie zur Verfügung gestellt. Wie lautet nun das Fazit nach 8 Monaten Corona-Krise?

Dr. Blake Teipel: Unser Fazit lautet nach den Erfahrungen der letzten Monate:

• Dort, wo die Lieferkette für kritische medizinische Ausstattung ins Stocken geriet, konnte die additive Fertigung schnell und flexibel einspringen.
• Es zeigt sich immer mehr, dass sich die Art und Weise, wie die Fertigung funktioniert, nachhaltig verändern wird. Die Pandemie bringt die Menschen zusammen, digitale Technologien wie die additive Fertigung zu nutzen, um Herausforderungen wie die Beschaffung von Teilen zu begegnen, die derzeit an Standorten im Ausland hergestellt werden.
• Angesichts des Mangels an Schutzmasken hat der Bundesstaat Texas die Möglichkeiten von additiver Fertigung eingesetzt, um die Kontrolle über die Lieferkette zurückzuerlangen. Wir arbeiteten mit der Texas Division of Emergency Management, dem Texas Military Department und anderen Gruppen auf staatlicher Ebene zusammen, um die Mund-Nase-Schutzmasken zu liefern.
• Wir verlagerten unsere Betriebskapazitäten nach Texas, um 60.000 Schutzmasken-Sets auf der Grundlage der FDA-Notfallgenehmigung für den Bundesstaat Texas herzustellen.
• Wir waren natürlich stolz, dass wir Teil dieser Initiative sein konnten. Im Hinblick auf die daraus gezogenen Lehren können wir feststellen, dass sich die additive Fertigung an einem Wendepunkt befindet und spätestens jetzt ihre Zeit gekommen ist. Durch dieses Projekt konnten wir belegen, dass die additive Fertigung Bereit für den Einsatz in der Serienfertigung ist. Die Hersteller können dieser Technologie vertrauen und sie nutzen, um die Lieferketten von Risiken zu befreien.

3Druck.com: Die COVID-19-Pandemie zeigte die Flexibilität des 3D-Drucks, jedoch schaffte die Wirtschaftskrise zu einer geringeren Nachfrage in einigen Branchen. Wird die 3D-Druck-Branche aus der Krise gestärkt hervorgehen?

Dr. Blake Teipel: In Zukunft wird es die hochflexible Charakteristik des 3D-Drucks den Herstellern ermöglichen, ihre Konkurrenzfähigkeit auszubauen. Die nächste Generation von 3D-Druck-Innovationen wird sich schnell durchsetzen, da die Unternehmen bestrebt sind, die Vorlaufzeiten zu verkürzen und schneller auf Kundenbedürfnisse zu reagieren. Wir sehen eine Expansion in verschiedenen Branchen, darunter Luft und Raumfahrt und Verteidigung, Automobil, Öl und Gas, elektronische Fertigungsdienstleistungen, Biomedizin und Schuhindustrie. So hat Essentium vor kurzem einen Auftrag der US-Luftwaffe erhalten, um die Entwicklung und den Einsatz fortschrittlicher Lösungen für die additive Fertigung (Advanced Additive Manufacturing) für Anwendungen in den Bereichen Werkzeugausrüstung, Bodenunterstützung, Wartung, Reparatur und Überholung (Maintenance Repair and Overhaul, MRO) sowie flugzertifizierte Teile für Militärflugzeuge und Bodenfahrzeuge sowohl durch die US-Luftwaffe als auch durch das National Guard Bureau (NGB) voranzutreiben.

Der mehrjährige Kooperationsvertrag hat das Potenzial, durch die Steigerung der Produktion durch additive Fertigung und die Entwicklung zertifizierter Materialien, mit denen 3D-Druck-Teile in gleichbleibender Qualität mit beispielloser Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit hergestellt werden können, beiden Diensten Einsparungen in Millionenhöhe zu bringen.

3Druck.com: Wie sehen Sie die Zukunft der additiven Fertigung? Wie wird der 3D-Druck in 5 Jahren die Industrie und die Gesellschaft ändern?

Die dritte jährliche Studie von Essentium zeigt, dass sich der Einsatz von großmaßstäblicher additiver Fertigung im vergangenen Jahr bei 70 Prozent der produzierenden Unternehmen mehr als verdoppelt hat. Die Zahl der Unternehmen, die dazu übergegangen sind, die additive Fertigung für Großserienproduktionen von Hunderttausenden von Teilen einzusetzen, hat sich von 7 Prozent im Jahr 2019 auf 14 Prozent im Jahr 2020 verdoppelt. Das beweist, dass sich die additive Fertigung aus der Prototypen-Phase längst heraus entwickelt hat.

Auch die Investitionspläne für den 3D-Druck haben sich in vielen Unternehmen geändert: 24 Prozent der Befragten gaben an, dass sie „all-in“ gegangen sind, also voll in additive Fertigung investieren. 25 Prozent der Hersteller sind dabei, den Bedarf der Lieferkette zu decken, und 30 Prozent der Befragten evaluieren derzeit den 3D-Druck im industriellen Maßstab, um Lücken in der Lieferkette zu schließen.

Einerseits konzentriert sich Essentium auf die Beschleunigung des 3D-Drucks im industriellen Maßstab, um eine große Rolle bei der Aufrechterhaltung von Lieferketten und der Auslastung der Fertigung zu spielen, selbst im Falle einer Krise wie der COVID-19-Pandemie, denn Essentium kann einspringen, um Liefermengen im großen Maßstab herzustellen, oder zumindest die Gussformen zur Herstellung des Produkts, um die Montagelinien am Laufen zu halten.

Auf der anderen Seite arbeiten wir mit Partnern wie Vorum zusammen, einem weltweit führenden Anbieter von CAD/CAM-Prozessen für den globalen Orthesenund Prothesenmarkt, um es der Medizintechnik zu ermöglichen, schnell 3D-gedruckte Prothesen zu entwickeln, die kostengünstig und vollständig auf den Träger zugeschnitten sind. Das 3D-Drucken ermöglicht es, den Prozess des maßgeschneiderten Prothesendesigns zu beschleunigen, da die Medizintechniker jede Prothese immer noch individuell herstellen können, aber nicht mehr so viele Schritte durchlaufen und so viel Zeit aufwenden müssen wie bisher.

3Druck.com: Nachhaltigkeit ist mittlerweile ein großes Thema in der Wirtschaft. Wie schätzen Sie den 3D-Druck als umweltfreundliche Technik ein? Welche Rolle spielt Nachhaltigkeit bei Essentium?

Der 3D-Druck ist seit langem als umweltfreundlicher Herstellungsprozess anerkannt, aber sein Einfluss auf die Nachhaltigkeit geht weit über die Reduzierung des physischen Abfalls während des eigentlichen Herstellungsprozesses hinaus. Diese zusätzlichen Umweltvorteile sind zu berücksichtigen:

• Geringerer Energieverbrauch und niedrigere Emissionen während der Herstellung: Der Betrieb eines 3D-Druckers und des Steuerungsrechners erfordert wesentlich weniger Strom als der Betrieb von CNC-Maschinen. Das bedeutet weniger CO2-Ausstoß bei der Stromherstellung, die aktuell noch on Kohlekraftwerken dominiert ist. Somit hinterlässt die 3D-Druck-Herstellung einen geringeren CO2-Fußabdruck für die Fabrik.
• Fertigung auf Abruf: Der 3D-Druck kann die Kosten für die Lagerung von Fertigteilen, die möglicherweise nie verkauft oder verwendet werden, reduzieren. Dadurch werden überschüssige Teile vermieden, die sonst entsorgt werden müssen. Stattdessen können die Hersteller Spulen mit Polymerfilamenten auf Lager halten und nur die benötigten Mengen produzieren, wenn sie benötigt werden.
• Point-of-Need-Fertigung: Anstatt einen Artikel an einem entfernten Standort zu produzieren und an den Kunden zu versenden, kann eine digitale Datei per E-Mail an eine lokale Fabrik oder direkt an den Kunden zum Drucken vor Ort geschickt werden. Dies reduziert Transportaktivitäten und -kosten und trägt gleichzeitig durch den geringeren Verbrauch fossiler Brennstoffe zu einer Reduzierung der Treibhausgase bei.