Ausbildung

3D-Druck macht Schule

Wie findet additive Fertigung künftig Anwendung in der Industrie. Neben dem Forschungsunternehmen Fotec setzt sich in Niederösterreich auch eine Berufsschule mit dieser Frage auseinander.

Seit 2010 werden bei der Fotec, dem Forschungsunternehmen der FH Wiener Neustadt, Prototypen und Funktionsbauteile mit Hilfe des Laserstrahlschmelzverfahrens gefertigt. Das moderne Labor mit 3D-Druck-Fertigung von Metallen und Kunststoffen, einem Wärmebehandlungsofen für metallische Bauteile sowie einer Hirtisieranlage zur automatischen Entfernung von Stützstrukturen und zur Glättung von Oberflächen steht allen niederösterreichischen Unternehmen der produzierenden Wirtschaft für Testproduktionen zur Verfügung. „Mit der additiven Fertigung ist die Realisierung von Geometrien und Funktionen möglich, welche mit Hilfe der konventionellen Fertigungsverfahren überhaupt nicht oder nur sehr aufwändig realisierbar wären. Zudem lassen sich mehrere einzelne Bauteile in einem monolithischen Bauteil zusammenfassen, ohne dass nachträglich geschraubt oder geschweißt werden muss“, kennt Fotec-Geschäftsführer Helmut Loibl die Vorteile. Das bringe neben einer Zeitersparnis auch eine Gewichtsreduktion so der Geschäftsführer weiter. Als Vorreiterbranche sieht er neben der Luftfahrt vor allem die Medizintechnik.

Zukunftstechnologie 3D-Druck

„Die Anwendungsbereiche des 3D-Drucks werden immer breiter und werden in den nächsten Jahren aus der Produktion nicht mehr wegzudenken sein“, zeigt sich der Obmann der Fachgruppe Metalltechnische Industrie NÖ, Veit Schmid-Schmidsfelden, überzeugt. Er zitiert internationale Studien, in denen das 3D-Drucken zu den zehn vielversprechendsten Technologien weltweit zählt und sich gerade in nahezu allen Branchen etabliert. Auch deshalb fördert die Metalltechnische Industrie NÖ diese Zukunftstechnologie, indem sie beispielsweise das Forschungsinstitut in Wiener Neustadt kofinanziert. Schließlich werden bereits jetzt 3D-Drucker in der Industrie, im Modellbau und der Forschung zur Fertigung von Prototypen, Werkzeugen oder Endprodukten umfassend eingesetzt. „Diese Technologie schafft neue Möglichkeiten in einer Komplexität und Formgebung, die mit anderen Technologien nicht machbar ist. In der konkreten Anwendung können wir schon heute an Ersatzteile, Kleinserien, Prototypen und an den Werkzeugbau denken. Ich kann nur jedem Unternehmen empfehlen, sich das Spektrum genau anzusehen“, verdeutlicht Schmid-Schmidsfelden.

LBS Neunkirchen unterrichtet 3D-Druckverfahren

In der Landesberufsschule Neunkirchen befindet sich derzeit der einzige 3D-Metalldrucker im schulischen Bereich in Österreich, „wahrscheinlich der einzige in ganz Europa“, wie Direktor Franz Mayer anmerkt. Auch er findet, dass es eben wichtig sei die Schüler herauszufordern und ihnen im Rahmen des Unterrichts neue Technologien zu zeigen. „Das 3D-Druckverfahren erfordert ganz andere Ansätze beispielsweise bereits in der Konstruktion. Denn während früher Kanülen für die Automobilindustrie oder die Raumfahrt kompliziert ausgefräst oder ausgebohrt werden mussten, werden diese heute einfach mitgedruckt. So gesehen ergibt das viel größere Designfreiheiten und Gestaltungsmöglichkeiten der Bauteile“, skizziert Mayer die technische Entwicklung.

White Paper zum Thema

Der Landesberufsschulleiter sorgt mit seinem Lehrerteam im südlichen Niederösterreich für jährlich fast 1.300 technische Spezialisten für die metalltechnischen Berufe, die in der ganzen Welt gesucht werden. Durch die Möglichkeit, den Schülern die neue Technologie näher zu bringen, erkennt er einen Multiplikator-Effekt. Direktor Mayer: „Wir schicken bestens ausgebildete Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in die Industrie, denn sie wissen, es gibt diese Technologie und können sie beispielsweise im Werkzeugbau sofort anwenden.“

‚Hirtisieren‘ für die Oberflächennachbehandlung

„Beim 3D-Druck wird das Post-Processing meist noch außer Acht gelassen, auch wenn es rund 35 Prozent der Gesamtkosten von gedruckten Bauteilen ausmacht. Oftmals sind auf den Bauteilen noch Reste von Pulver vorhanden, die Stützstrukturen müssen entfernt werden und die Oberflächenrauigkeit ist noch sehr hoch. Dagegen hilft unsere vollautomatische chemisch – elektrochemische Behandlung“, erklärt Wolfgang Hansal, Managing Director der Hirtenberger Engineered Surfaces GmbH. Für die Oberflächennachbehandlung von 3D-gedruckten Metallteilen entwickelte das Unternehmen mit Sitz in Hirtenberg eine neue Technologiemethode – das Hirtisieren®. Über vollautomatisierte Finishing-Module werden unterschiedlichste Teile für die Kunden der produzierenden Industrie veredelt. Bisher gehen rund 95 Prozent aller Teile in den Export und Aufträge aus Neuseeland oder Japan sind keine Seltenheit.

Hohe Anforderungen an Mitarbeiter und technische Einrichtungen

Trotz der enormen Aufwendungen sieht der Techniker Hansal den 3D-Druck als Zukunftsmarkt mit dem Vorteil einer schnellen Verfügbarkeit der Bauteile. Während früher Gußformen jahrelang gelagert werden mussten, ließen sich heute Ersatzteile sehr rasch und individuell sowie in jeder Größenordnung herstellen. 

Eventtipp: 

Wer sich ausführlicher über industrielle Anwendungsmöglichkeiten der additiven Fertigung informieren möchte, von 14. bis 15. Oktober findet die Future of Manufacturing statt. Infos zur Veranstaltung finden Sie hier.