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An die Bedürfnisse der Kunden angepasste Fertigungslösungen sind von er Additiven Fertigung nicht mehr zu trennen. IBL-HYDRONIC ist eines der Unternehmen, die sich, neben hydraulischen und elektronischen Systemen, auch auf diesen Bereich spezialisiert haben. Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Automation mobiler Maschinen hebt sich IBL-HYDRONIC von Mitstreitern ab, und verspricht beste Qualität, “Made in Germany”.
Nun gibt Tom Heindl, technischer Produktdesigner für den 3D-Druck bei IBL-Hydronic, einen Einblick in den Umgang mit dem SLS-3D-Druck im Unternehmen.
Automatisierte Steuerungssysteme für Maschinen und Fahrzeuge
Die Fertigung von Steuerungssystemen für mobile Arbeitsmaschinen ist bei IBL-HYDRONIC schon lange eine Herzensangelegenheit. Seit 1989 entwickelt das Unternehmen mit Sitz in Deutschland komplette hydraulische und elektronische Systeme für mittelständische Hersteller von Baumaschinen, Agrar- und Forstmaschinen sowie Kommunal- und Sonderfahrzeugen.
“Wir entwickeln innovative Lösungen in Sachen Hydraulik und Elektronik. Unser Portfolio reicht von einfachen Steuerblöcken bis hin zu anschlussfertigen Gerätesteuerungen inklusive fortschrittlicher Bedieneroberfläche”, erklärt Heindl.
Doch anders als viele Lösungsanbieter, setzt das Unternehmen auf die hausinterne Produktion von Bauteilen, um maximale Geschwindigkeit und Kundenzufriedenheit zu garantieren. Diese werden oftmals mittels 3D-Druck hergestellt.
“In unser Branche ist es oftmals sinnvoll Aufträge mittels 3D-Druck zu fertigen, da es sich vorwiegend um kleinere Serien und ständig anzupassende Bauteile handelt”, ergänzt Heindl.
Mit dem Fuse 1 zur Automatisierungslösung
Doch bevor die Additive Fertigung ihren Platz im Unternehmen eingenommen hat, mussten erst viele Hürden beseitigt werden. Nachdem das Unternehmen in der Vergangenheit immer wieder auf seine konstruktiven und gestalterischen Grenzen herkömmlicher Produktionsverfahren gestoßen ist, kam vermehrt der 3D-Druck zum Einsatz.
Da dieser, wie alle Fertigungsmethoden, erst eine gewisse Einrichtung- und Einlschulungs-Zeit benötigt, wurden die Aufträge zunächst von 3D-Druckdienstleistern realisiert, ehe das Unternehmen 2019 den Fuse 1 SLS 3D-Drucker in ihre Flotte aufnahm.
“Uns war es beim 3D-Druck immer sehr wichtig, dass optische Merkmale wie der Schichtenaufbau nicht sichtbar sind und wir außerdem unsere konstruktiven Freiheiten maximieren. Nach anfänglichen Qualitätsschwierigkeiten mit anderen 3D-Drucktechnologien, entschieden wir uns für einen Fuse 1 SLS 3D-Drucker”, so Heindl.
Aus der Sicht des Unternehmens liegen die Vorteile des Fuse 1 bei dem Wegfallen der notwendigen Stützstrukturen, die durch die SLS-3D-Drucktechnologie mit Nylonpulver entfallen.
Seit dem konnte sich das Unternehmen noch vielseitigeren Aufträgen widmen, die früher nicht möglich gewesen wären. Zudem ist der Drucker in der Handhabung relativ einfach und erlaubt somit auch ungeschultem Personal einen möglichst weitläufigen Umgang. Nun baut das Unternehmen seit 2019 stetig sein 3D-Druckangebot aus, um Kunden ihre bestmögliche Fertigungslösung zu garantieren.
“Durch den Einsatz des SLS 3D-Druckers fallen bei uns Fertigungsmethoden wie CNC-Fräsen, Drehen oder allgemeine Spanbearbeitung einfach weg. Dadurch sparen wir natürlich viel Zeit und Geld, aber auch Platz”, erzählt Heindl.
“Durch die einfache Handhabung und die wenigen Arbeitsschritte beim SLS 3D-Druck kann man sich rein auf das Produkt und das Konstruieren konzentrieren. Das erleichtert unsere Prozesse enorm”, sagt Tom Heindl.
Kundenspezifische 3D-Drucklösungen in kleinen bis mittleren Seriengrößen
Für IBL-HYDRONICS rentiert sich die Investition, denn bei manchen ihrer Kunden kommen so gut wie nie Standardbauteile zum Einsatz.
So ist es der Fall bei Kunden wie Landmaschinen- oder Kommunalfahrzeugherstellern, die von IBL mit Steuerungen für ihre Geräte ausgestattet werden. Hier hilft der SLS-3D-Druck enorm, da er die maximale Anpassung an den Kunden zulässt.
Zieht man auch noch die hohen Kosten und den Aufwand für eine Produktion mit geringen Stückzahlen hinzu, so ist der 3D-Druck nicht nur die kosteneffizientere Methode, sondern auch die nachhaltigere.
“Fahrzeughersteller in dieser Branche stellen üblicherweise Ihre Fahrzeuge und Geräte in eher kleineren Stückzahlen her was bedeutet, dass wir vieles in Stückzahlen von 100 bis 250 fertigen. Da kommt es für uns eben nicht in Frage in große Fuhrparks an hausinternen Fertigungsmaschinen zu investieren, die nur für vereinzelte Aufträge und für geringe Stückzahlen genutzt werden würden”, erläutert Heindl.
3D-gedrucktes Steuerungsmodul für Landmaschinen
Kürzlich entwickelte IBL-HYDRONIC für einen Landmaschinenhersteller eine individuell auf die Maschine abgestimmte Bedienkonsole, die, mit ihrer erstaunlich kurzen Entwicklungszeit von nur einem Monat, Rekorde gebrochen hat.
Eines der beeindruckendsten Merkmale dieses Projektes ist die Optik des Bauteils. Dieses wurde mit einer besonderen Texturierung der 3D-Druckdaten gedruckt, die eine Lederoptik hervorbringen. Dadruch erkennt man nicht mehr, dass es aus dem 3D-Drucker kommt.
Die Drucktechnologie hinter dem Bauteil ist der SLS-3D-Druck, wobei zusätzlich ein Lederpolster als Armauflage angebracht wurde. Da es nicht um ein funktionales, sondern um ein optisch ansprechendes Teil handelte, veränderten die Designer die Oberfläche des Models so, dass es eine Leder-ähnliche Texturierung hatte. Nach der Färbung mittels Färbebad war der Unterschied tatsächlich kaum zu erkennen.
Die kleineren Teil, wie die bunten Tasten am Bedienfeld, wurden mit SLA gedruckt. Dadurch wurden sie lichtdurchlässig, sodass blinkende Warnsignale in die Software integriert und schließlich über die Tasten ausgegeben werden können.
Schnelligkeit und Flexibilität
Ein weiterer entscheidender Vorteil von IBL-HYDRONIC , ist seine Geschwindigkeit und Flexibilität bei den Entwciklungsprozessen. Der Ausbau des 3D-Druck-Sektors des Unternehmens war dabei ungemein eine Hilfe, denn die langen Vorlaufzeiten, die Zusammenarbeit mit externen Dienstleistern und Gesprächs- und Planungsrunden waren ein richtiger Zeitfresser.
“Im Prinzip kann ich unseren Kunden mit dem 3D-Druck in zwei bis drei Wochen schon erste Prototypen zur Verfügung stellen, die schon fast Serienqualität haben”, erklärt Tom Heindl.
Ein weiterer Vorteil der Additiven Fertigung ist die Flexibilität bei Veränderungen und Anpassungen.
“Man kann mit dem 3D-Druckverfahren auch mal schnell in die komplett andere Richtung arbeiten. Die Schnelligkeit in der ich die CAD-Datei geändert und ohne Werkzeug oder Maschinenanpassung drucken kann ist unschlagbar verglichen mit anderen Fertigungsmethoden wie eine CNC-Bearbeitung,” so Heindl.
Gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit durch SLS 3D-Druck
Doch den größten Vorteil sieht Heindl und sein Team bei der Skalierung von Materialien, Kapazitäten, aber auch den konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten. Mit dem Projekt der 3D-gedruckten Bedienkonsole wurde für das Unternehmen ein Grundstein im Umgang mit solchen Projekten gelegt.
