Antworten auf Ihre Fragen zur additiven Fertigung

Jul 30, 2023

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Wenn Sie Fragen zur additiven Fertigung haben, stehen Ihnen die Experten gerne zur Seite. Von ASTM über ISO bis hin zu unzähligen Additivherstellern gibt es eine Organisation, die auf Ihre spezifische Anwendung eingehen kann.

Terry Wohlers ist einer der führenden Experten für additive Fertigung. Mit seinem Wohlers Report – der Bericht 2023 erschien im März – bietet er Erkenntnisse, auf die sich die Branche verlassen kann.

Er stellt fest, dass sich neue Entwicklungen in der additiven Fertigung abzeichnen. „Wir sehen einen Appetit auf große Teile, und ich denke, dass dieser in den letzten 12 Monaten wirklich zugenommen hat.“

Sie sind für die Luft- und Raumfahrtindustrie bestimmt – offensichtlich eine Quelle für große Teile –, aber auch für die Unterhaltungsindustrie wie Filme, Fernsehen und Freizeitparks. Und die Größe des Marktes für große Teile ist beträchtlich.

„Die Investitionen sind immer noch hoch“, sagt Wohlers, sei es durch Risikokapital, Akquisitionen oder staatliche Stellen. „Ich spreche nicht nur von den USA, sondern weltweit. Die Investitionen vieler Arten von Unternehmen sind hoch.“ Insgesamt zeige das Wachstum der Branche eine starke Erholung von der Pandemie, stellt er fest.

Wenn Sie Fragen zur additiven Technologie haben, sind Sie nicht allein. Wohlers sagt, er bekomme eine Reihe von Fragen von Herstellern zur Technologie. „Es ist im Allgemeinen allgegenwärtig, aber das Thema besteht oft darin, Einblicke in die Zukunft zu gewinnen. Ein Teil davon liegt daran, dass das unser Geschäft ist. Wir versuchen, den aktuellen Zustand zu verstehen und zu verstehen, wohin er in der Zukunft führt.“

Der Wohlers Report 2023 enthält einen neuen Abschnitt zu diesem Thema. Der diesjährige Bericht erörtert, wie Industriestandards und Qualität insgesamt bewegliche Ziele darstellen. „Es gibt Spielraum für Qualitätsverbesserungen seitens der Maschinenhersteller, auch wenn dies von Unternehmen und Maschine zum nächsten unterschiedlich ist.“

„Jahrelang konzentrierte sich der Bericht mehr auf Maschinen. Wir haben wirklich versucht, uns mehr auf Anwendungsfälle und Industriebeispiele zu konzentrieren, die zeigen, wie Unternehmen die Technologie in die Praxis umsetzen. Wir glauben, dass sich die meisten Leser dafür interessieren, wie Unternehmen Maschinen, Materialien usw. nutzen.“ Software und was funktioniert und was nicht. Das ist wichtig, glauben wir.“

„Das ASTM-Komitee F42 für additive Fertigungstechnologien wurde 2009 gegründet. F42 trifft sich zweimal im Jahr, normalerweise im Frühjahr und Herbst (in den USA bzw. außerhalb der USA), wobei mehr als 150 Mitglieder an zwei Tagen technischer Sitzungen teilnehmen. Das Komitee hat Mitgliedschaft von mehr als 1.200 Fachleuten in 38 Ländern und 8 technischen Unterausschüssen. Alle von F42 entwickelten Standards sind im Annual Book of ASTM Standards, Band 10.04, veröffentlicht.

-ASTM https://www.astm.org/get-involved/technical-committees/committee-f42

NIST arbeitet auch an der additiven Forschung. Laut NIST „wird die Umwandlung dessen, was heute eher eine Kunst ist, in eine Wissenschaft entscheidend für die Ausweitung seiner Nutzung durch die Industrie sein, wenn das Fachgebiet ausgereift ist. Dieser Übergang hängt von Messungen und letztendlich von Standards ab. Durch seine Kernaufgaben der messwissenschaftlichen Forschung und Bei der Entwicklung von Standards arbeitet NIST mit der US-Industrie zusammen, um diese Veränderungen voranzutreiben.“

Zu diesen Programmen gehören: Measurement Science for Additive Manufacturing (MSAM) des Engineering Laboratory, das Material Measurement Laboratory und das Physical Measurement Laboratory.

Wohlers stellte fest, dass bisher 49 Branchenstandards für die additive Fertigung von den F42- und ISO/TC 261-Komitees von ASTM International veröffentlicht wurden. Die beiden arbeiteten zusammen, um einige davon gemeinsam zu entwickeln und zu vermarkten, bemerkte Wohlers. Es macht keinen Sinn, dass viele gleiche Leute konkurrierende Standards entwickeln. Etwa 70 Arbeitselemente im Zusammenhang mit der additiven Fertigung würden derzeit von F42 entwickelt, stellte er fest.

Die Bedeutung von Standards für eine Reihe von Branchen ist allgemein bekannt.

Wie Ralph Resnick, Gründungsdirektor von America Makes und ehemaliger Präsident und CEO des National Center for Defense Manufacturing and Machining, auf der ASTM-Website sagt: „Wir müssen sicher sein, dass alles, was produziert wird, konsistent, sicher und zuverlässig ist.“ und von hoher Qualität. Wir müssen in der Lage sein, die Regeln und die Art und Weise, wie wir Dinge mit additiver Fertigung herstellen, zu formalisieren, und deshalb sind Standards so wichtig.“

Wenn Sie mehr erfahren möchten, besuchen Sie https://amcoe.org/standards-activities.

Obwohl Standards wichtig sind, gibt es noch einige andere Möglichkeiten, sich auf die additive Fertigung vorzubereiten.

Entschlossenheit ist wahrscheinlich der beste Indikator für Erfolg, sagt Wohlers. „Manche gehen den Weg der additiven Fertigung und sagen dann: ‚Nun, wir haben es versucht.‘ Andere sind entschlossen, es zum Laufen zu bringen.“

Wohlers stellte fest, dass die additive Fertigungsindustrie wie alles mit Chancen und Hindernissen konfrontiert ist. Was die Möglichkeiten betrifft, sagt Wohlers, dass Hersteller „die Leistung eines Produkts verbessern können, indem sie es auf eine neue Art und Weise entwerfen. Beispiele sind Triebwerksteile von GE Aerospace. Einige der Designs sind effizienter und halten länger, was zwingende Gründe dafür sind.“ es auf diese Weise.

„Durch Additive entstehen neue Geschäftsmodelle“, fügt Wohlers hinzu. Ein Beispiel ist das passgenaue Skibrillenprodukt von Smith. „Ich habe das Produkt und es passt wie angegossen“, sagt er. Dies ist auch für maßgeschneiderte Brillen, Schuhe und andere personalisierte Produkte möglich.

Es gibt auch Herausforderungen. „Meiner Meinung nach liegen die Kosten im oberen Bereich“, sagt Wohlers. „Wenn Sie höhere Stückzahlen produzieren, konkurrieren Sie mit der konventionellen Fertigung. Die Kosten für Materialien, Maschinen und ein neuer Arbeitsablauf sind Faktoren, die darüber entscheiden, ob Sie ein Geschäftsmodell erstellen können. Die Baugeschwindigkeit beeinflusst auch die Kosten. Wenn Sie die Geschwindigkeit verdreifachen der Maschine ist es fast so, als würde man drei Maschinen zum Preis von einer bekommen.“

Viele Unternehmen übersehen bei der Entwicklung die Vorteile der additiven Fertigung. Ein weiteres Hindernis, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt sowie im Gesundheitswesen, ist die Qualifizierung/Zertifizierung. „Wir haben jetzt Industriestandards, aber das Verständnis und die Akzeptanz dieser Standards sind nicht so gut, wie sie sein könnten, und wir brauchen mehr davon. Andere Branchen haben Hunderte von Standards.“

„Das gehören zu den größten Herausforderungen“, sagt er. Doch trotz der Herausforderungen gibt es für komplexe Teile, die in kleinen Stückzahlen hergestellt werden – wie etwa in der Luft- und Raumfahrt – Chancen.

Wie das Argonne National Laboratory es ausdrückt: „Die additive Fertigung bietet ein neues Paradigma für technisches Design und Fertigung, indem sie ein einzigartiges makrostrukturelles Design von Komponenten und mikrostrukturelles Design des Materials ermöglicht.“

Dieses neue Paradigma könnte die Technologie sein, nach der Ihr Unternehmen sucht.

Um mehr über den Wohlers Report 2023 zu erfahren, besuchen Sie https://wohlersassociates.com.

Weitere Ressourcen: https://www.nist.gov/additive-manufacturing | https://amcoe.org/standards-activities.

Weitere Informationen finden Sie unter https://www.qualitymag.com/search?q=additive+manufacturing.

Michelle Bangert ist Chefredakteurin des Quality Magazine. Sie ist unter [email protected] erreichbar