Herr Krause, wie sind Sie bei Igus im Bereich 3D-Druck gelandet?

Tom Krause: Tatsächlich hatte ich mich schon privat für den 3D-Druck interessiert und auch einen eigenen einfachen Drucker gebaut, an dem ich die Technologie gut kennenlernen konnte. Diese Erfahrungen konnte ich einbringen, als wir 2014 das erste Material für den 3D-Druck vorgestellt haben. Und seitdem mache ich eigentlich nichts anderes mehr.

Tom Krause, Igus, Bild: ke NEXT / wk
Tom Krause ist bei Igus der Leiter des Geschäftsbereichs Additive Fertigung. Der Maschinenbauer ist seit 2009 bei Igus und war fünf Jahre im Bereich Kundenversuche tätig, bevor er sich ganz dem Thema 3D-Druck widmete. Bild: ke NEXT / wk

War es schwer, sich auf die neue Technologie einzustellen? Schließlich ist Igus ein Spritzguss-Unternehmen ...

Tom Krause: Im Prinzip ist das richtig, Igus ist stark im Spritzguss, obwohl wir auch schon seit ein paar Jahren Halbzeuge anbieten, also extrudiertes Material. Aber im Grunde war die Herstellung von Filament für den 3D-Druck gar nicht so weit von dem, was wir ohnhin schon machen: Wir compoundieren unsere Materielien ja, wir mischen die verschiedenen Komponenten, homogenisieren sie und fertigen einen Draht, der zu Granulat zerkleinert wird. Die Hürde, einen Kunststoffdraht zu erhalten, war also gar nicht so hoch. Natürlich mussten wir an dem Prozess noch arbeiten, um die entsprechende Präzision zu erreichen, aber der Anfang war gemacht.

Gerhard Baus: Der 3D-Druck ist für uns eine besonders spannende Sache, weil das Thema nicht nur für Igus neu ist, sondern weil der gesamte Markt noch jung ist. Unsere Spezialität ist im Grunde nicht der Spritzguss, sondern die Tribo-Polymere. Wir wollen nicht der 127. Anbieter von PA oder Nylon sein, sondern gute und schnelle Lösungen für Kunststoff in Bewegung bieten. Und dafür ist der 3D-Druck ein wichtiges Element.

Gerhard Baus, Igus, Bild: ke NEXT / wk
Gerhard Baus ist bei Igus in der Geschäftsführung seit eineinhalb Jahren zuständig für die sogenannten jungen Geschäftsbereiche. Darunter fällt neben Kugellagern oder Halbzeugen auch der Bereich 3D-Druck. Bild: ke NEXT / wk

Warum? Was bedeutet der 3D-Druck für Igus strategisch?

Gerhard Baus: Er ist aus ganz vielerlei Hinsicht für Igus immens wichtig. Unser Anspruch ist es, dass wir möglichst schnell liefern, idealerweise ab Lager. Das geht in der Regel nur mit Standardprodukten. Aber mit steigender Materialvielfalt – wir haben heute 50 Werkstoffe, davon 16 verschiedene Standardwerkstoffe mit deutlich unterschiedlichen Eigenschaften – und steigender Variantenvielfalt wird das schwieriger. Und wenn dann noch individuelle Sonderteile gefordert sind, dann wird die schnelle Lieferung mit Standardfertigung schon schwer. Diese Geschwindigkeit, den Zeitvorsprung beim Entwickeln, den bekommen wir natürlich beim 3D-Druck par exzellence geboten. Wir machen jetzt sogar ab und zu die Erfahrung, dass wir mit dem Drucken der Teile schneller sind als mit der Auftragsbearbeitung, sprich wir warten am Ende mit dem gedruckten Teil auf die fertigen Papiere, damit wir die Sachen hinausschicken können. Das ist schon gewaltig.

Wenn das so toll ist, warum verwenden Sie dann nicht jedes Ihrer Materialien für den 3D-Druck?

Tom Krause: Wir arbeiten daran. Aber das Problem zum Beispiel beim FDM-Verfahren ist die Schwindung. Wir haben ja eine thermische Verarbeitung, und Kunststoffe mit einer hohen Schwindung lösen sich dann unter Umständen beim Abkühlen vom Druckbett. Außerdem haben wir unterschiedliche Schmelzpunkte und die Verarbeitbarkeit ist unterschiedlich, bei spröden Materialien ist zum Beispiel der Biegeradius des Drahtes eingeschränkt. Man kann manche Spritzgussmaterialien, etwa Iglidur J260, auch für den 3D-Druck verwenden, aber dann eben mit sehr bestimmten Einstellungen und Parametern.

Sie bietet jetzt auch Werkstoffe für das SLS-Verfahren an. War Ihnen die Stabilität der FDM-Teile zu gering? Deren Problem ist ja meist die Z-Achse.

Tom Krause: Es stimmt, dass im FDM-Verfahren in der Z-Achse die Festigkeit am niedrigsten ist. Das war in unseren Tests aber nicht so ausschlaggebend, denn ein Zahnrad wird in der Z-Achse kaum belastet und eine Gleitlagerbuchse wird zwischen Aufnahme und Welle eingepresst. Das heißt, wir haben eine dünne Wandstärke, wo sich nicht viel verformen kann. Unsere Tests haben gezeigt, dass bei einer FDM-gedruckten 20er-Buchse bis zu 800 Kilogramm an Last aufgebracht werden können, und sie hat trotzdem die gleichen Verschleißeigenschaften wie eine Spritzgussbuchse. Auf der anderen Seite: Im Laser-Sintern kann ich bis zu 1,6 Tonnen auf so eine Buchse aufbringen und habe trotzdem noch die gleichen Verschleißwerte.

Gerhard Baus: Wir sehen im Moment große Vorteile in der SLS-Technologie. Die Fertigung geht wesentlich schneller, ist präziser und weniger anfällig. Die Teile sehen auch deutlich besser aus. Das wird ein Bereich sein, in dem wir uns noch vergrößern wollen. Ich sage voraus, wenn wir auf der Werkstoffseite noch besser werden – und das wird kommen –, dann werden irgendwann viele Teile nicht mehr im Spritzgussverfahren hergestellt werden, dann wird SLS das klassische Verfahren für die Produktion sein. Schon heute kann man sich diese Sache theoretisch vorstellen: Sie müssen das Spritzgussteil, das Sie herstellen, nur möglichst klein denken. Bei Mikroteilen mit Spritzgussgewichten von unter 0,1 Gramm spritzen Sie nicht mehr direkt an, da haben Sie einen Anguss, der ist dann zehnmal größer als das Teil. Auf der anderen Seite können Sie im Bauraum eines SLS-Druckers geschickt geschichtet auch 1.000 solcher kleinen Teile auf einmal drucken. Da rechnet sich das Drucken auch für große Stückzahlen.

Wird der 3D-Druck den Spritzguss komplett ersetzen?

Gerhard Baus: Sicher muss sich in der Werkstoffentwicklung noch einiges tun. Der Werkstoff ist der Schlüssel für den weiteren Erfolg. Aber sehen Sie, ich bin im Spritzguss groß geworden. Und wenn selbst ich alter Hase mir heute zumindest theoretisch vorstellen kann, dass der 3D-Druck den Spritzguss überflüssig machen kann, dann kann es nicht mehr so lange dauern, bis wir in diese Richtung kommen.

Zurück zur Gegenwart: Kommt das Angebot bei den Kunden an? Wo setzt Igus die Technologie heute schon ein?

Tom Krause: Das Angebot kommt bei den Kunden sehr gut an. So gut, dass wir wohl noch weitere Anlagen anschaffen müssen. Auf der anderen Seite: Wir haben über 400 Spritzgussmaschinen und zwei professionelle 3D-Drucker – das zeigt ein wenig das Verhältnis. Aber wir drucken nicht nur Prototypen und komplizierte Einzelstücke, sondern auch Serien bis 5000 Stück. Und das Wachstum im Bereich 3D-Druck ist beachtlich.

Gerhard Baus: Wir können ja auch mehr als das endgültige Teil fertigen. Wir drucken zum Beispiel ein Spritzguss-Werkzeug, in dem wir dann wieder Materialien nutzen können, die sich noch nicht drucken lassen. Wenn das Werkzeug nicht zu komplex ist, ein einfaches Auf-Zu-Werkzeug, dann klappt das prima. Die Standzeit der Werkzeuge hängt von der Geometrie sowie dem gespritzten Material ab. Aber einige hundert Teile können schon gespritzt werden.

Werkstoffvergleich, Bild: Igus
Die Vorteile der in den Igus-Werkstoffen integrierten Festsschmierstoffe zeigen sich auch bei gedruckten Buchsen, hier im Lebensdauervergleich mit PA-Werkstoffen. So lohnen sich die etwas teureren Igus-Werkstoffe vor allem bei Verschleißteilen wie Lagern oder Zahnrädern. Bild: Igus

Sie bieten einen Service als 3D-Druckdienstleister an, verkaufen aber auch den 3D-Druck-Werkstoff an andere Dienstleister. Machen Sie sich da nicht selber Konkurrenz?

Gerhard Baus: Für uns sind beide Optionen gleich gut. Wir freuen uns, wenn jemand das Material kauft. Aber gerade bei SLS-Druckern reden wir von Investitionen, die mehrere Hunderttausend Euro betragen, die stehen nicht überall herum. Über unseren Web-Konfigurator ist die Bestellung wirklich schnell und einfach und mit dem Lebensdauerrechner wissen Sie, woran Sie bei dem Material sind.

Tom Krause: Gerade hier arbeiten wir daran, noch besser zu werden: Da wir häufig Zahnräder drucken, haben wir neu einen Zahnrad-Konfigurator, mit dem auch ohne 3D-Modell Zahnräder generiert werden können.

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