Formnext 2023 Use Case Selektives Lasersintern
IBL Hydronic versteht sich als DER Lösungslieferant der besten Hydraulik und Elektronik für den Mittelstand in der mobilen Automation.
Das Unternehmen hat sich fest dazu verpflichtet, einen hochpersonalisierten Service anzubieten. Dieses Engagement für Individualisierung ist das Herzstück ihres Unternehmens.
Als Lösungslieferant für Steuerungslösungen in den Bereichen Elektronik, Hydraulik und Software haben sie sich erfolgreich von ihren Wettbewerbern abgehoben.
Dank der beeindruckenden Möglichkeiten des Fuse 1 SLS-3D-Druckers sind sie in der Lage, innerhalb kürzester Zeit funktionstüchtige Prototypen herzustellen und selbst komplexe Hydraulik-Endbauteile intern zu produzieren.
Tom Heindl, technischer Produktdesigner für den 3D-Druck bei IBL Hydronic, teilt in einem Interview seine Einsichten darüber, wie der SLS-3D-Druck die Innovationskraft ihrer Steuerungslösungen vorantreibt und gleichzeitig Arbeitsprozesse optimiert und beschleunigt.
Fertigung individueller Steuersysteme für Maschinen und Fahrzeuge mittels SLS-3D-Druck
IBL Hydronic spezialisiert sich auf die Entwicklung und Herstellung von Steuerungssystemen, die in mobilen Arbeitsmaschinen wie Baufahrzeugen, Agrar- und Forstmaschinen sowie Kommunalfahrzeugen zum Einsatz kommen. Innerhalb dieser Nische bietet das Unternehmen nicht nur die Hardwarekomponenten für die Steuerungssysteme an, sondern stellt auch maßgeschneiderte Softwarelösungen bereit.
"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.
Um flexibel auf die spezifischen Anforderungen der Kunden einzugehen und gleichzeitig eine zügige Umsetzung zu gewährleisten, konzentriert sich IBL auf die interne Fertigung von Bauteilen. Hierbei spielt der 3D-Druck eine entscheidende Rolle.
"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."
Tom Heindl
Mit dem Fuse 1 zur Automatisierungslösung
Nachdem IBL in der Vergangenheit bei einigen Projekten an die strukturellen und gestalterischen Begrenzungen herkömmlicher Fertigungsverfahren gestoßen war, begann das Unternehmen verstärkt, 3D-Drucklösungen in Betracht zu ziehen. Anfangs wurden diese Aufträge von externen 3D-Druckdienstleistern abgewickelt. Doch der steigende Bedarf führte dazu, dass bis 2019 der Entschluss gefasst wurde, in den ersten hausinternen 3D-Drucker zu investieren.
"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.
Heindl betont, dass die Vorteile des Fuse 1 vor allem in der Tatsache liegen, dass keine Stützstrukturen benötigt werden, da die SLS-3D-Drucktechnologie mit Nylonpulver arbeitet. Diese Technologie eröffnet ihm neue Möglichkeiten für wertvolle Aufträge, die er ansonsten in dieser Form nicht hätte umsetzen können. Darüber hinaus schätzt er die Benutzerfreundlichkeit des Druckers, da sie es seinem Team ermöglicht, den Drucker effizient zu nutzen. Dies trägt zur Optimierung der Prozesse bei IBL bei, da so möglichst viele Kollegen die Möglichkeit haben, mit dem Drucker zu arbeiten.
"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."
Tom Heindl
Seit 2019 baut IBL ihren 3D-Druck stetig aus, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden.
Kundenspezifische 3D-Drucklösungen in klein bis mittleren Seriengrößen
Der hausinterne Fuse 1 bietet einen entscheidenden Vorteil in Bezug auf die gestalterische Flexibilität, die Heindl und sein Team befähigt, ihre kundenorientierten Bemühungen auf ein völlig neues Niveau zu heben.
Wenn es um Kunden wie Hersteller von Landmaschinen oder Kommunalfahrzeugen geht, die von IBL mit maßgeschneiderten Steuerungssystemen beliefert werden, sind Standardbauteile selten die Lösung. Stattdessen legt IBL den Fokus auf die individuellen Anforderungen und Wünsche jedes Kunden und entwickelt spezifische Lösungen mithilfe ihres SLS-3D-Druckers. Dies ist ein einzigartiges Merkmal in der Marktnische, das sich von Angeboten, die auf subtraktiven Verfahren oder Spritzguss basieren, abhebt. Ein Spritzgussverfahren würde zudem mit erheblichen Kosten und Aufwand verbunden sein, was angesichts der geringen Stückzahlen in Kleinserien nicht wirtschaftlich für das Unternehmen wäre.
"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.
Eine mit SLA und SLS 3D-Drucktechnologie gebaute Steuerungslösung, individuell angepasst auf die Agrar- und Forstmaschinen eines Kunden.
Dank der vielfältigen Vorteile, die der hausinterne Fuse 1 bietet, ergibt sich ein äußerst positiver Return on Investment. Die schnelle Lieferfähigkeit, die Möglichkeit der Neukundengewinnung durch innovative Konstruktionsmöglichkeiten und die effiziente Nutzung des 3D-Druckers bei voller Auslastung tragen maßgeblich dazu bei.
3D-gedrucktes Steuerungsmodul für Landmaschinen
Ein kürzlich erfolgter Erfolg zeigt dies besonders deutlich: Für einen renommierten Landmaschinenhersteller entwickelte IBL Hydronic in Rekordzeit eine maßgeschneiderte Bedienkonsole, die perfekt auf die Anforderungen der Maschinen zugeschnitten ist. Innerhalb eines Monats wurde die Entwicklung des Steuerungsmoduls abgeschlossen und konnte stolz dem Kunden präsentiert werden. Dies ist ein Paradebeispiel für die beeindruckende Innovationskraft und Effizienz, die der hausinterne Fuse 1 bei IBL ermöglicht.
Durch eine besondere Texturierung der 3D-Druckdaten erhalten die Gehäuseteile eine Lederoptik, durch die sich nicht mehr erkennen lässt, dass das Bauteil 3D-gedruckt ist.
Die Gehäuseteile wurden mittels SLS-3D-Drucktechnologie gefertigt, sorgfältig zusammengefügt und schließlich mit einem Lederpolster als komfortable Armauflage versehen. Um nicht nur ein funktional einwandfreies, sondern auch optisch ansprechendes Modul zu schaffen, wurde im Designprozess der 3D-Druckdaten eine Texturierung der Oberfläche eingearbeitet. Nachfolgend wurden die SLS-3D-gedruckten Bauteile mithilfe eines Färbebads nachkoloriert und geglättet. Das Ergebnis ist eine erstaunlich lederartige Oberflächenstruktur der SLS-Endbauteile, die nicht nur optisch aufwertet, sondern auch das Gesamtdesign perfekt abrundet.
Die Gehäuseteile der Bedienkonsole gedruckt auf dem Fuse 1 mit Nylon 12, nachgefärbt und geglättet.
Kleinere Komponenten wie die weißen und orangenen Tasten wurden mittels SLA-3D-Druckverfahren hergestellt. Die SLA-3D-Drucktechnologie zeichnet sich unter anderem durch ihre Fähigkeit aus, lichtdurchlässige und transparente Bauteile zu erzeugen. Dies eröffnete in der Entstehung der IBL-Bedienkonsole neue Möglichkeiten, insbesondere die Integration von Funktionen in die Software, die bei Systemfehlern blinkende Warnsignale auf den Tasten auslösen.
IBL nutzt geschickt beide 3D-Drucktechnologien, um das volle Potenzial additiver Fertigung in Bezug auf Design und Funktionalität auszuschöpfen. Dies ermöglicht es dem Unternehmen, innovative Lösungen zu entwickeln und gleichzeitig ein beeindruckendes ästhetisches Erscheinungsbild zu gewährleisten.
Ein weiterer entscheidender Vorteil der additiven Fertigung im Rahmen der Auftragsabwicklung bei IBL besteht in der zügigen und flexiblen Entwicklung neuer Steuerungsmodule.
Lange Vorlaufzeiten, die durch die Notwendigkeit von Gesprächen und Planungsrunden mit externen Fertigungsdienstleistern entstehen, können dank des hausinternen 3D-Drucks erheblich reduziert werden. Dies ermöglicht es IBL, ihren Kunden in kürzerer Zeit Ergebnisse zu liefern. Die Schnelligkeit und Flexibilität in den Entwicklungsprozessen sind somit ein wertvoller Beitrag zur Effizienz und Kundenzufriedenheit des Unternehmens.
"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."
Tom Heindl
Außerdem können Veränderungen am Design viel einfacher und schneller durchgeführt werden als bei herkömmlichen Fertigungsmethoden.
"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
Die erkannten Vorteile und Möglichkeiten bedeuten für Heindl und sein Team eine bedeutende Veränderung in Bezug auf die Skalierung von Materialien, Produktionskapazitäten und gestalterischen Optionen. Durch Projekte wie die nahezu vollständig 3D-gedruckte Bedienungskonsole wurde der Grundstein für innovative Herangehensweisen gelegt und die Türen für zukünftige Aufträge weit geöffnet. Dies markiert einen aufregenden Schritt nach vorne und eröffnet neue Horizonte für kommende Herausforderungen und Projekte.
"Wenn wir nicht in unsere hausinternen 3D-Drucker investiert und das Verfahren angelernt hätten, dann hätten wir bestimmte Kunden nicht gewonnen."
Tom Heindl
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