Wir leben in einer On-Demand-Welt. On-Demand kann nun auch in den Fertigungsbereich einziehen.

Flugzeuge, Autos, sogar Raumschiffe – es erwarten uns massive Veränderungen bei der Fertigung von Bauteilen für die Maschinen, die uns um die Welt bringen.

Basierend auf jahrzehntelanger Erfahrung in den Bereichen Druck und Materialwissenschaft entwickelt Xerox brandneue 3D-Drucktechnologien, die ab 2020 auf den Markt gebracht werden sollen. „Wir testen unsere 3D-Technologie mithilfe des Verteidigungsministeriums und der NASA, um einige der komplexesten Bauteile der Welt zu gestalten“, so Xerox Technologievorstand Naresh Shanker. „Die 3D-Drucktechnologie wird die Fertigung komplett revolutionieren und diese Veränderung soll von Xerox ausgehen.“

„3D-Druck gibt es bereits seit Jahren, er wird vor allem zur Fertigung von Prototypen, Modellen und im Bildungsbereich eingesetzt. Was hat sich verändert? „Die Kosten sind deutlich gesunken, die Möglichkeiten der Hard- und Software entwickeln sich exponentiell und Innovationen in der Materialwissenschaft ermöglichen es Herstellern nun, Komponenten in großen Mengen und in der nötigen Qualität zu drucken“, so formuliert es der Forrester Vizepräsident im Bereich neue Technologieforschung Carlton Doty in seinem Forschungsbericht vom Oktober 2018, Emerging Technology Spotlight: Additive Manufacturing.

Xerox hat es sich zum Ziel gesetzt, die herkömmliche Fertigung durch seine 3D-Flüssigmetalltechnologie in Kombination mit auf künstlicher Intelligenz basierender Designsoftware zu ersetzen. „Indem wir diese zwei Technologien miteinander kombinieren, können Hersteller Bauteile entwerfen und produzieren, die von Beginn an ihren Struktur- und Kostenanforderungen entsprechen,“ so Shanker.

Xerox 3D printer

Der 3D-Flüssigmetallprototyp wurde in dieser Woche auf der Formnext Konferenz in Frankfurt vorgestellt.

Um den Unternehmensbedarf an On-Demand Produkten zu erfüllen, arbeitet die 3D-Drucktechnologie von Xerox mit Flüssigmetalldruck, um die Produktionszeit von Tagen auf Stunden zu reduzieren. Außerdem verwenden die 3D-Metalldrucker von Xerox die gleichen handelsüblichen Legierungen wie im traditionellen Fertigungsbereich, damit die zuständigen Hersteller Bauteile mithilfe von Materialien gestalten können, die ihnen bereits geläufig sind. Dadurch fallen die Bauteile dichter aus und sie sind schneller und günstiger herzustellen als solche, die mit Metallpulver produziert werden.

Durch den On-Demand-Druck müssen Unternehmen keine Bauteile mehr erwerben, die über Jahrzehnte zur Verfügung stehen sollen. Wenn man beispielsweise ein Flugzeug in Auftrag gibt, das 30 Jahre lang in Betrieb sein soll, müssen zusätzlich hunderte, wenn nicht tausende Ersatzteile angeschafft werden. „Die Lagerung dieser Ersatzteile kostet Geld,“ so Dr. Bryony Core, Leitender Analyst im Technologiebereich von IDTechEx. „Dadurch verschwendet man Zeit, Geld und Mühe.“ Der On-Demand-3D-Druck kann erheblich dazu beitragen, Lagerbestände und Lagerkosten einzudämmen.

Die auf künstlicher Intelligenz basierende 3D-Software von Xerox vereint alle Produktionsschritte vom Design bis zur Fertigungsplanung und Leistungsanalyse und gewährleistet eine stetig hohe Qualität der Bauteile und eine individuelle Anpassung.

Liquid metal double cone

Ein mit der Flüssigmetalltechnologie von Xerox gedrucktes Produkt.

„Durch die Fertigung ungewöhnlicher geometrischer Bauteile aus leichten Materialien wie Hochleistungspolymeren oder Verbundwerkstoffen mithilfe des 3D-Drucks kann man ein verbessertes Produkt anbieten“, sagt Core. In der Automobilindustrie beispielsweise ermöglicht die Technologie Autoherstellern das Ersetzen traditioneller Bauteile durch leichtere Versionen, die dafür sorgen, dass die Fahrzeuge an Gewicht verlieren. Dadurch können Benzinkosten und der CO2-Ausstoß über die Nutzungsdauer des Fahrzeugs massiv reduziert werden.

„Wir stehen am Anfang der bahnbrechendsten Ära im Fertigungsbereich seit der industriellen Revolution – dank additiver Fertigung,“ schreibt Doty.

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