Willkommen in einer neuen Ära des 3D-Druckens.

Überspringen Sie die Grenzen der bisherigen Technologien und treten Sie in eine Welt ein, in der Sie mithilfe des 3D-Druckens Ihre Gedanken schneller in die Realität umsetzen können, von grundlegender Prototypen-Erstellung bis zur Fertigung des Endprodukts.

Eine Welt, in der Sie ohne Einschränkungen denken und gestalten und durch die Freisetzung des vollen Potenzials des 3D-Druckens Ihr Unternehmen vorantreiben können.

Ab in die dritte Dimension
Wie man zweidimensional druckt, weiss HP besser als die meisten. Nun wollen sie in die dritte Dimension. Doch die Höhe hat so seine Tücken. HP aber meistert sie elegant und kommt nun mit einer derart disruptiven Technologie auf den Markt, dass die Konkurrenz überlegen muss, wo sie ihren Vorsprung verspielt hat.
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**Ab in die dritte Dimension**

**Wie man zweidimensional druckt, weiss HP besser als die meisten. Nun wollen sie in die dritte Dimension. Doch die Hhe hat so seine Tcken. HP aber meistert sie elegant und kommt nun mit einer derart disruptiven Technologie auf den Markt, dass die Konkurrenz berlegen muss, wo sie ihren Vorsprung verspielt hat.**

KickerThis is a kicker.

**Der Hersteller**

**HP steigt spt in den Markt fr 3D\-Drucker ein. Doch im Gegensatz zu anderen Spteinsteigern, tritt HP nicht einfach nur mit einigen technischen Neuerungen auf, sondern mit einer derart disruptiven Technologie, dass selbst der Spritzguss unter Druck kommen knnte.**

**Warum HP in den 3D\-Druckermarkt einsteigen will**

Ramon Pastor besitzt eine Mnze, auf die er sehr stolz ist. Sie ist nicht wertvoll, ganz im Gegenteil. Sie besteht aus Kunststoff und ihre Porositt und Oberflchengte ist gelinde gesagt bescheiden. Oder wie Ramon Pastor es ausdrckt: Es ist keine sehr schn geratene Mnze. Aber trotz ihres geringen Wertes drfte die Mnze fr einen ganzen Weltkonzern einen Wendepunkt bedeuten. Denn Roman Pastor ist Vizeprsident und Generalmanager der Sparte 3D Printing von HP und damals, als er die Mnze im HP\-Testlabor fr 3D\-Drucker entgegengenommen hatte, schrieb man das Jahr 2012 und jeder im Konzern wusste bereits: Weder der Markt mit den PCs noch mit den konventionellen Druckern wird stetig wachsen. HP war damals und ist noch heute Weltmarktfhrer bei den Business PCs, Workstations und Laser\- und Tintenstrahldruckern, und im verheissungsvollen Jahr 2012 verkaufte HP Schweiz pro Tag 299 Drucker und Multifunktionsgerte \(Laser\-basierend\), 689 entsprechende Gerte, die mit Tinte drucken, 17808 Toner respektive Tintenkartuschen, 726 Desktop\-PCs, 1032 Notebooks und 35 Workstations wie ein Computerworld\-Bericht die damaligen Verkufe stckgenau auflistete. Doch selbst solch eindrucksvolle Zahlen bedeuteten einen leichten Geschftsrckgang, der sich nicht nur in der Schweiz, sondern weltweit abzeichnete. Ein neues Produkt musste her, vielleicht ein neuer Markt. Am besten beides und am besten mglichst bald.

HP findet disruptive Lsung

Der PC\-Markt stagniert also, der Druckermarkt ist gar leicht rckgngig und nun stand Ramon Pastor im Jahr 2012 im europischen Forschungs\- und Entwicklungszentrum in Sant Cugat del Valls, 17 km nordwestlich von Barcelona, mit einer Mnze in der Hand und dachte bei sich: Das ist es! Wir haben den Weg gefunden. Er setzte sich nieder, schrieb mit seinem Team einen Businessplan, flog damit nach Palo Alto ins Hauptquartier und erklrte seinen Vorgesetzten, mit welcher Technologie HP in den Zukunftsmarkt des Additive Manufacturing einsteigen kann. Multi Jet Fusion nennt HP seine neu erfundene 3D\-Druck\-Technologie. Und auch wenn Ramon Pastor einer ist, der im Gesprch seine Worte mit Bedacht und Sorgfalt whlt, muss er wenn er ber die neue Technologie erzhlt immer wieder auf das Wort disruptiv zurckgreifen und das will etwas heissen. Wir strebten von Anfang an eine disruptive Lsung an, sagt er zum Beispiel.

HP versucht, Bewhrtes und Neues zu kombinieren

Das disruptive Element war Teil des Entwicklungsplans bei HP. Um die Messlatte noch hher zu legen, war ein zweites Ziel festgelegt worden: Ramon Pastor und sein Team sollten einen Weg finden, um einen guten Teil der bestehenden HP\-2D\-Druckerlsung zu implementieren. Denn dies wrde die Entwicklungszeit und die Entwicklungskosten erheblich senken. Ausserdem hatte sich gezeigt, dass sich die hauseigenen Druckkpfe bei anderen 3D\-Drucker\-Herstellern bereits hervorragend bewhren. Man kann sich leicht vorstellen, dass diese beiden Kriterien das Forscherteam um Ramon Pastor an den Rand der Verzweiflung bringen konnten. Doch der gegenteilige Fall scheint eingetreten zu sein, die beiden grossen Kriterien schienen die Forscher und Entwickler anzuspornen. Und wir haben tatschlich auf fast schon elegante Art und Weise das disruptive Element und Teile der bestehenden 2D\-Technologie zusammengebracht, sagt Ramon Pastor.

Der schlfrig gewordene 3D\-Druckermarkt

Whrend der Druckkopf bereits vorhanden war, bot die Suche nach dem disruptiven Element erheblich mehr Schwierigkeiten. Aber ohne dieses Element wre HP kaum mit einem 3D\-Drucker auf den Markt gekommen. Denn nur eine wirklich umwlzende Technologie konnte die generativen Verfahren aus seiner Ecke holen, in die sie sich selber manvriert hatten: die Dienstleistungs\-Ecke des Prototypengeschfts und der Kleinserien. Zwar wurden bestehenden Verfahren durchaus verbessert; die Qualitt der Bauteile stieg, neue Materialien kamen im Monatstakt auf den Markt und sogar neue Verfahren wurden eingefhrt, so dass man inzwischen unter achtzehn verschiedenen auswhlen kann. Dass man noch erheblich an der Druckgeschwindigkeit feilen konnte, war nebenschlich geworden. Es schien zu gengen, dass man mit den additiven Verfahren Teile herstellen kann, die mit konventionellen Verfahren nicht mglich sind. HP dachte aber von Anfang an in grsseren Dimensionen. _\(Bild_ _Ramon Pastor: Eugen Albisser, Technik und Wissen\)_

HP denkt im grossen Stil

Der 3D\-Druckermarkt mit seiner zwar wachsenden Stellung im Prototypenbau ist verhltnismssig klein fr einen Konzern wie HP. Die Wachstumsraten sind zwar ansehnlich, sie betragen pro Jahr rund 25%. Im 2016 wird laut Marktforschungsfirma IDC der Umsatz etwa 16 Milliarden US\-Dollar betragen, im 2020 bereits 35,4 Milliarden US\-Dollar. Das ist zwar ein interessanter Markt, sagt Ramon Pastor, aber fr einen Konzern wie HP seien selbst diese Zahlen noch nicht faszinierend genug. Schaut man dagegen auf die gesamte global produzierende Industrie, dann steht man einem Markt von mehreren Billionen US\-Dollar gegenber. Dorthin, sagt Ramon Pastor, in die Produktion der mittleren und grossen Serien, richten wir unser Augenmerk.

Break Even bei 50'000 Stck Spritzguss unter Druck

Im Jahr 2016, exakt wie im Businessplan beschrieben, stellt HP ihre ersten 3D\-Drucker HP Jet Fusion 3D 3200 und HP Jet Fusion 3D 4200 vor und seither stehen einige andere 3D\-Druckerhersteller vor herausfordernden Zeiten. Denn all die disruptiven Elemente, auf denen das Gert basiert, erlauben es den Amerikanern tatschlich, rund zehn Mal schneller zu drucken als vergleichbare Gerte \- und dies bei gleich hoher Qualitt. Geschwindigkeit ist zwar nicht alles, ein rasches Erreichen einer Gewinnschwelle \(Break\-Even Point\) aber schon, denn darin spielen diverse Elemente eine Rolle, zum Beispiel die Anschaffungskosten oder die Materialkosten. Und HP prsentierte diese Rechnung: Die Break\-Even\-Analyse zeigte, dass die Gewinnschwelle fr den Druck eines kleinen Zahnrades bei rund 50'000 Stck liegt. Solche Losgrssen waren bisher undenkbar und es sind Zahlen, die selbst den Spritzguss pltzlich unter Druck setzen.

Die Technologie

**Bis zu 30 Millionen Tropfen pro Sekunde und Druckkopf: Diese Anzahl an Tropfen inklusive ihrer Satellitentropfen muss man kontrollieren knnen. Und noch viel mehr die Temperatur an jeder Stelle des Bauteils und des Bauraums. Die Multi Jet Fusion\-Technologie kann aber noch viel mehr.**

Die Schwierigkeit: Thermik in den Griff bekommen

Bis zu zehn Mal schneller und dies zum halben Preis. Der Satz drfte die Konkurrenz zum Grbeln bringen und auch viele Anwender der additiven Verfahren. Denn eines ist klar: Wer dieses Versprechen einhalten und dazu noch die gleiche Qualitt liefern kann wie die vergleichbaren Konkurrenzprodukte , der hat sich einen Vorsprung herausgeholt. Das Geheimnis hinter der hheren Druckgeschwindigkeit zum tieferen Preis liegt natrlich in der von HP entwickelten Multi Jet Fusion\-Technologie. Sie basiert auf der Inkjet\-Technologie von HP und es werden sogar die gleichen Inkjet\-Druckkpfe benutzt wie beim 2D\-Druck. Dennoch erstaunt, dass es HP gelingt, auch beim 3D\-Druck die immense Anzahl von 30 Millionen Tropfen pro Sekunde pro einzelnem Zoll des Arbeitsbereiches aufzubauen. Denn nicht nur die aus der Dse fallenden und etwas seitlich abgelegten Satellitentropfen mssen akkurat kontrolliert werden knnen, sondern auch die Thermik.

Wenn man eine ganze Schicht in einem Arbeitsgang druckt, dann spielen viele Einflsse eine Rolle, aber die Temperatur ist sicherlich jene, die am schwierigsten zu handhaben ist, sagt Ramon Pastor. Man muss die volle Kontrolle ber die Temperatur haben, und zwar jederzeit und berall: im Druckkopf und an jeder Stelle des gedruckten Teiles. Daher sind wir auf ein Closed\-Loop\-System angewiesen, das in Echtzeit Korrekturen durchfhren kann und sich also dynamisch justiert. Wir haben eine riesige Anzahl an solchen Closed\-Loop\-Systemen mit Sensoren und Aktoren. Diese Komplexitt ist ungeheuer schwer herzustellen, was ein Nachteil war bei der Entwicklung und nun ein Vorteil, weil man es nicht so schnell kopieren kann.

Jedem Voxel eine Information

Doch auch wenn Ramon Pastor und sein Team mit einer disruptiven Technologie auf den Markt kommen wrden, einem Nachteil konnten sie nicht aus dem Weg gehen: Andere 3D\-Drucker\-Hersteller hatten einen jahrelangen Vorsprung im Entwickeln von Materialien. Gegenber der Flle an Materialien, welche den konventionellen Bearbeitungsmethoden offenstehen, ist man bei den additiven Verfahren zwar noch reichlich bescheiden unterwegs, aber dennoch musste sich HP die Frage stellen, wie sie den Nachteil wettmachen konnten.

HP begann die Herausforderung gleich an der Basis anzupacken: am Datenformat, das seit ber dreissig Jahren besteht. Doch das momentan gebruchliche STL\-Format ist kein fr die Zukunft eingerichteter Trger von Informationen. Bereits beim Drucken von zwei Materialien plus Sttzmaterial kommt es beim alten STL\-Datenformat zu Engpssen. Man kann diese zwar umgehen, indem man die STL\-Modelle aufspaltet auf die Druckkpfe, doch das Prozedere ist zu langwierig und fr das, was HP in der Entwicklungspipeline hatte, vollkommen ungengend. Denn HPs Maschinen knnen jedem einzelnen Voxel \[Voxel ist ein Schachtelwort aus Volumen und Pixel, also ein kleiner Bildpunkt in 3D\] eine Information zuweisen. Ausserdem wre Sparsamkeit an Informationen sicherlich der falsche Weg, wenn man daran denkt, welche Dimensionen man allgemein mit dem 3D\-Druck noch zu erreichen hofft. HP zum Beispiel ist in den Laboren daran, Zusatzinformationen wie Farben und Materialeigenschaften fr den 3D\-Druck bereitzustellen, um Produkte herzustellen, die Eigenschaften integriert haben knnen wie Hrte, Transparenz oder elektrische Leitfhigkeit und viele mehr.

Mehr Agents werden kommen

Wenn man solche Materialeigenschaften wie elektrische Leitfhigkeit auf der Voxelebene einbringt, wird man in Zukunft auch knstliche Intelligenz ins Bauteil drucken knnen. Oder anders gesagt: Selbst das Herstellen von Leiterplatten im Drucker wird in Zukunft mglich sein. Um die Technologie in diese Drucker\-Sphren fhren zu knnen, gilt momentan der Entwicklung der so genannten Agents ein Hauptaugenmerk in den Forschungslabors von HP.

Derzeit bietet HP seinen Kunden zwei solcher Agents bei den Materialien an: Einen Fusing\-Agent, sowie einen Detailing\-Agent. Der Fusing\-Agent verbindet die einzelnen Schichten und der Detailing\-Agent ist fr die Kanten bzw. Abgrenzung zustndig. Das heisst, seine wrmehemmende Eigenschaft wird dafr sorgen, dass die Bauteile mit einer guten Oberflchenqualitt ausgerstet sind, und zudem scharfe Kanten aufweisen. Die zweite Generation der Drucker, welche im Jahr 2018/19 auf den Markt kommen soll, wird die Zahl von zwei Agents deutlich bersteigen.

Offene Plattform fr Materialien

"Wir wussten, dass wir diesen Nachteil der Materialvielfalt haben werden beim Verkaufsstart", sagt Ramon Pastor, und deshalb setzen wir nicht wie andere Hersteller auf die Karte eigene Materialien, sondern werden das exakte Gegenteil davon anbieten. Zwar wird momentan vor allem mit schwarzem PA12 gedruckt, doch eine fr alle Firmen offene Plattform soll helfen, so schnell wie mglich an neue Materialien zu kommen. Dazu wurden zuerst einige Partner aus dem Chemieumfeld gewhlt wie Lehmann & Voss, Arkema, BASF oder Evonik, welche die Materialentwicklung vorantrieben. Spter soll die Plattform offen werden fr alle Drittparty\-Hersteller, was dem 3D\-Druck in Sachen Materialvielfalt zu einem wirklichen Durchbruch verhelfen knnte. berhaupt scheint HP keine Berhrungsngste zu haben. Nicht nur bei der Materialentwicklung sind viele Partnerfirmen dabei, sondern mit BMW, Siemens, Johnson & Johnson oder Nike sind Konzerne dabei, die als Partnerfirmen die Gerte im industriellen Einsatz testen und so bei der Weiterentwicklung helfen.

Der 3D\- Drucker

**Bei den neuen 3D\-Druckern von HP handelt es sich um ein komplettes Produktionssystem, zu dem auch eine zweite, separate Station gehrt.**


**1. Druckgeschwindigkeit** Momentan gilt die um bis zu 10\-mal hhere Geschwindigkeit mit 30 Millionen Tropfen pro Sekunde pro einzelnem Zoll des Arbeitsbereiches als Gradmesser fr andere Technologien. **2. Schmelz\- und Detailmittel** Schmelz\- und Detailmittel von HP funktionieren mit der HP Multi\-Jet\-Fusion\-Technologie und \-Materialien, sodass feine Details und Massgenauigkeit sichergestellt werden. **3. Thermische berprfung** Durch eine genaue thermische berprfung jeder einzelnen Schicht knnen Voxel fr Voxel schon im Vorfeld Anpassungen vorgenommen werden, um die gewnschte mechanische Eigenschaften zu gewhrleisten. **4. Interne Qualittsprfungen** Interne Qualittsprfungen, deren Ergebnisse auf einem Touchscreen angezeigt werden, minimieren Fehler und ermglichen eine einfache und genaue berwachung des Jobfortschritts.

**5. Mischung und Bereitstellung von Materialien** Automatisierte Systeme zur Mischung und Bereitstellung von Materialien untersttzen bei der Optimierung des Workflows. **6. Entpackungs\- und Materialsammelsystems** Dank des integrierten Entpackungs\- und Materialsammelsystems \(einschliesslich einer Laminarhaube\) ist kein zustzlicher Platz fr das Entfernen von Teilen erforderlich. **7. Schnellkhlung** Das HP Jet Fusion 3D\-Modul fr die Schnellkhlung verringert die Khlzeit, sodass Teile schneller fertig werden und innerhalb eines Tages mehr Teile hergestellt werden knnen. **8. 3D\-Baueinheit fr die Khlung** Die HP Jet Fusion 3D\-Baueinheit \(im Drucker enthalten\) wird fr die Khlung direkt nach dem Abschluss des Auftrages verwendet, wodurch kontinuierliches Drucken und eine maximale Produktivitt mglich sind. **9. Material: branchenfhrende Wiederverwendbarkeit** Firmen knnen die Kosten der Teile mithilfe kostengnstiger Materialien erheblich reduzieren: Einerseits durch die offene Materialplattform, anderseits durch eine branchenfhrende Wiederverwendbarkeit.

**Der Hndler**

**HP konnte auf dem Entwicklungsweg zum 3D\-Drucker vom immensen Knowhow aus dem 2D\-Geschft profitieren. Doch beim Verkaufsnetz mussten sie sich fr die zustzliche Dimension das Knowhow extern holen. In der Schweiz ist dies die Firma SGSolution AG. Ein Gesprch mit CEO Martin Affolter.**

Wir bieten HP das fehlende CNC\-Umfeld

Martin Affolter, CEO der Firma SGSolution AG in Grnichen, kennt das europische Forschungs\- und Entwicklungszentrum von HP in Sant Cugat del Valls inzwischen ziemlich gut. Er war bei der ersten Prsentation fr das europische Publikum in Barcelona eingeladen und war mit potenziellen Kunden schon dort, um die Drucker im Einsatz zu zeigen. Dort konnte er sich auch mit dem HP\-Spirit vertraut machen. Es ist ein Silicon\-Valley\-Spirit ohne Rutschbahnen, aber dennoch mit einem lockeren und gepflegten make it matter\-Geist. Martin Affolter mag diesen Spirit und er ist zudem berzeugt, dass HP mit den neuen Gerten den 3D\-Druckermarkt verndern werden. Er ist HPs Mann fr den Schweizer Markt. Seine SGSolution AG wurde unter mehreren Anwrterfirmen ausgesucht, um die 3D\-Drucker in der Schweiz zu verkaufen.

Technik und Wissen: Herr Affolter, wie kommt es, dass HP mit seinem immensen Netzwerk in den einzelnen Lndern ein neues, zustzliches Verkaufs\- und Servicenetz aufbaut?

Martin Affolter: HP fehlt aus historischer Sicht das CNC\-Umfeld. Sie suchten daher auch in der Schweiz eine feste Grsse, die 3D\-Drucker in die Industrie verkaufen kann. Durch unseren Hintergrund und unser Wissen in und um die Fertigungsindustrie haben wir alles, was sie suchten.

Ihr Unternehmen ist spezialisiert auf den Verkauf, Handel und Unterhalt von modernen Hightech\-Industrie 3D Scanner und Sie sind auch sonst im 3D\-Umfeld bereits zu Hause. Wie wichtig war dieser Punkt fr HP?

Wir gehren in der Schweiz zu den Pionieren, was das 3D\-Umfeld anbelangt und das half sicherlich. Aber HP war auch der Unterhalt wichtig und ich darf sagen, dass die SGSolution AG oft gerhmt wird fr ihren technischen Support.

Knnen Sie bereits etwas ber den Anschaffungspreis der Drucker sagen?

Wir bewegen uns bei den HP\-3D\-Druckern in der Preisspanne zwischen 170000 und 270000 Franken, je nach Modell und Zubehr whrend vergleichbare Anlagen rund eine halbe Million Franken kosten.

Was bei den Druckern auf den ersten Blick auffllt: Dass es sich um ein komplettes Produktionssystem handelt, zu dem auch eine zweite, separate Station gehrt. Wozu dient sie?

Diese Processing Station kann mehrere Aufgaben bernehmen zum Beispiel die Teilereinigung. Bisher war die Reinigung sehr aufwndig beim SLS\-Verfahren und pulvertechnisch gab es keine saubere Lsung. HP stellt fr diesen Zweck eine separate Einheit zur Verfgung. Man fhrt den Bauraumwagen vom Drucker in diese Processing Station, wo das Pulver sauber getrennt also automatisch abgesaugt wird. Danach wird das alte Pulver mit frischem gemischt und der Bauraum wird so fr einen neuen Druckjob bereitgestellt.

In der separaten Einheit ist auch ein Khlsystem integriert. Welche Vorteile bietet es?

Beim SLS\-Verfahren hat man das Problem, dass die Abkhlungszeit etwa so lange dauert wie die Druckzeit. Wenn also der Druckvorgang 50 Stunden dauert, dann muss man mit 50 Stunden Abkhlungszeit rechnen. Da wir nun erheblich schneller drucken, verkrzt sich natrlich die Abkhlzeit ebenso, im genannten Beispiel von 50 Stunden auf gerade einmal 10 Stunden.

HP wird mit zwei Modellen auf den Markt kommen. Verfgen beide ber dieses Abkhlsystem?

Das 3200er\-Modell kann als Stand\-alone\-Lsung einsetzt werden. Sie ist zwar fr den Prototypenbau gedacht, aber man kann selbstverstndlich das Abkhlsystem dazu haben. Das 4200er\-Modell verfgt in jedem Fall ber das komplette System.

Welche Kufer sollen mit dem 4200er\-Modell angesprochen werden?

Mgliche Kufer sind bestehende 3D\-Druck\-Kunden, die aufgrund der Wirtschaftlichkeit wechseln wollen. Wir knnen noch nicht gegen SLA \(Stereolithografie\) und MJM \(Multijet\) antreten in Bezug auf Genauigkeit. Der Fokus gilt der bestehenden SLS\- und FDM\-Technologie, wo man ebenfalls Echtteile drucken kann, dies aber zu sehr hohen Stckkosten. Mit der HP\-Technologie werden wir durch den Einsatz von PA12 ausserdem Echtteile drucken knnen, was mit SLA/MJM durch den lichtaushrtenden Prozess nicht oder nur bedingt mglich ist, weil der Alterungsprozess zu frh einsetzt.

Die Drucker werden ab Mai 2017 anhand einer Reservierungsliste installiert. Wie ist das Vorgehen, wenn man sich bereits jetzt fr die 3D\-Drucker interessiert?

Den ersten offiziellen Auftritt hatten wir an der Fachmesse Prodex im November 2016 in Basel. Ende Januar 2017 werden wir an der Messe Swiss Plastics sein und dann im Mrz auch auf der AMX\-Tagung, wo wir weitere Einblicke in diese Technologie gewhren. Ab April wird auch bei uns im Haus eine Maschine stehen fr Live\-Demos und auf der man auch Versuche fahren kann. Natrlich stehen auch jederzeit im HP Hauptsitz in Barcelona die Tren offen. Dort werden bereits jetzt Kundenversuche gefahren. Die ersten Auslieferungen erfolgen wie erwhnt ab Mai 2017.

**Ein Dienstleister**

Sie haben vieles richtiggemacht

**Die Firma prodartis AG ist ein 3D\-Druck\-Dienstleister, welcher Serienteile additiv in hoher, spritzgussnaher Qualitt herstellt. Ihre eingekauften Standard\-Drucker rsten sie selber auf, um sie an die eigenen Bedrfnisse nach Qualitt und Produktivitt anzupassen. Ralf Schindel, Geschftsfhrer der prodartis, ist einer, der sich gezwungenermassen vertieft mit den neusten Erzeugnissen der 3D\-Drucker\-Hersteller auseinandersetzt. Auch mit den neuen Druckern von HP.** Ralf Schindel ist kein Unbekannter in der Schweizer 3D\-Druck\-Szene. Seine Firma prodartis in Appenzell gilt als Vorzeigeunternehmen, wenn es um die Serienproduktion generativ hergestellter Produkte geht, die einen sehr hohen Qualittsgrad aufweisen. Whrend viele Dienstleister noch im Rapid Prototyping und Kleinstserien verharren, erkannte er schon frh, dass das Prototypengeschft nur ein Zwischenschritt sein konnte und sich die Verfahren mit der Spritzgusstechnik und auch anderen Fertigungsverfahren messen mssen. Dennoch begann auch Ralf Schindels 3D\-Druck\-Karriere mit dem Herstellen von Prototypen. Der Mitbegrnder des Institutes RPD der ISG \(Ingenieurschule St. Gallen\), heutige Fachhochschule St. Gallen \(1996\) und ehemaliger Institutsleiter irpd der inspire AG, war mit dabei, als die ersten Kunststoffteile in der Schweiz mit einer Lasersinteranlage Schicht fr Schicht aufgebaut wurde. Man forschte und erfllte nebenbei Kundenauftrge. Doch irgendwann wurde klar, dass beides zusammen in professioneller Art nicht mehr ging. Ausserdem zeigte sich fr Schindel deutlich, dass der Seriendruck von Bauteilen mit der SLS\-Technologie ein eigenstndiges Business sein konnte. Im 2013 grndete Schindel zusammen mit seinem Geschftspartner Beat Bossart im Oktober 2013 die Firma prodartis.

Bauteile herstellen, die man mit anderen Technologien nicht herstellen kann

Heute verfgt die Firma ber mehrere 3D\-Drucker, die auf die Bedrfnisse der Firma angepasst wurden, oder wie Ralf Schindel es nennt: Es handelt sich um gepimpte SLS\-Technologie, die wir einsetzen. Wer mit Schindel redet, der wird fters das Wort Qualitt hren. Aber das ist kein Wunder, denn wer die Arbeit der Appenzeller in Anspruch nimmt, der setzt nicht nur auf Qualittsarbeit, er bekommt sie auch. Doch eine hohe, Spritzguss nahe Qualitt hinzubekommen ist eine Herausforderung fr die additiven Verfahren.

> Eine hohe, Spritzguss nahe Qualitt hinzubekommen ist eine Herausforderung fr die additiven Verfahren.

Da wir mittels schichtweisem Aufbau die Materialeigenschaften mitbestimmen, braucht es insbesondere fr die gleichbleibende Qualitt ein enormes Knowhow und ein eingespieltes Qualittsmanagement, sagt Schindel. Denn da ist die Anisotropie der mechanischen Eigenschaften ber X\-, Y\- und Z\-Richtung, die zu schwankenden Ergebnissen fhren kann, wenn Bauteile falsch positioniert werden. Will ein Kunde einige Zeit spter ein Bauteil reproduziert haben, muss das Bauteil da die Vernetzung des Materials in der Z\-Richtung geringer ist als in der X\- und Y\-Richtung exakt gleich im Bauraum platziert und orientiert werden wie das frher gefertigte. Qualitt und Prozesssicherheit ist daher fr Schindel eines der drngendsten Themen, mit denen sich die Hersteller von 3D\-Druckern auseinanderzusetzen haben. Weil additiv gefertigte 10000\-er Serien keine Seltenheit mehr sind und wir uns tglich dem Vergleich der Spritzgussqualitt stellen mssen, steht sie fr mich vor der Erhhung der Druckgeschwindigkeit. Denn allein wenn ich die Mglichkeit der freien Geometriewahl nutze, mehr Funktionen in ein Bauteil konstruiere, die Stckliste reduzieren und so Werkzeuge einsparen kann und die Bauteile verschachtelt und parallel aufbaue, bin ich schon produktiver und wirtschaftlicher, als wenn ich mehrere Bauteile seriell aufbauen muss. Nehmen wir das Solar\-Impulse\-Teil, ein Batteriekhlsystem mit Wanddicken von 0,6 mm und einer sehr komplexen Gestalt der Kanle: Mit keiner anderen Fertigungstechnologie htte man dieses Teil produzieren knnen, sagt Schindel. Es verwundert wenig, dass Ralf Schindels Firma zusammen mit den Entwicklern von Solar Impulse fr eben dieses Bauteil krzlich einen Award an der Messe AMX in Luzern gewannen.

Schindel und seine Sicht auf die Drucker von HP

Um auf das immense Potential aufmerksam zu machen, hlt Schindel Vortrge zur Serienfertigung mit den additiven Verfahren. Er ist immer auf dem neusten Stand, wenn Hersteller eine neue Maschine auf den Markt bringen. Ob von einer chinesischen Firma wie Farsoon oder den Japanern von Ricoh, die krzlich mit neuen Druckern auf den Markt kamen. Wenn Schindel die Technologie von HP anschaut, dann kommt sie seiner Zukunftsvorstellung ziemlich nahe: Dass ein Laserspot Spur fr Spur, Flche fr Flche selektiv abfhrt, das durfte einfach nicht das Ende dieser Technologie sein, sagt er. Fr uns steht zwar Qualitt an erster Stelle, aber die Produktivitt ist im Wettbewerb mit den konventionellen Fertigungstechnologien immer auch ein Thema.

> Dass ein Laserspot Flche fr Flche selektiv abfhrt, das durfte einfach nicht das Ende dieser Technologie sein

Soll die Physik berlistet werden?

Als enormen Vorteil wertet Schindel wie HP das Thema Materialien angeht. Statt wie bei anderen Herstellern firmeneigenes Pulver bearbeiten zu mssen, wird die angekndigte Open Platform von HP allen Firmen die Mglichkeiten bieten, fr die Drucker Material herzustellen. Mit etwas Vorsicht, aber als spannenden Ansatz, sieht Schindel die Processing Station mit dem integrierten Khlprozess. Das Bauteil somit schneller aus dem Partcake \(Bauteilekuchen, die im Bauraum verschmolzenen Bauteile umgeben von nicht aufgeschmolzene losem Pulvermaterial\) herauszuholen, das hrt sich irgendwie nach berlistung der Physik an, sagt Ralf Schindel und lacht. Das kann problematisch sein und zu Verzug der Kunststoffteile fhren, aber wenn HP das hinkriegt, dann ist das ein weiterer Meilenstein. Insgesamt muss man sagen, wenn HPs spannende Technologie liefert was versprochen wurde, hat HP vieles richtiggemacht. Sie benutzen geschickt ihren Kernprozess, also das Drucken. Zwar steht der endgltige Beweis noch aus, allerdings haben sie ein enormes Wissen als Konzern und das schafft Vertrauen!

IMPRESSUM

**HP HEADQUATERS BARCELONA** Cam de Can Graells 1\-21 08174 Sant Cugat del Valls, Barcelona Spanien Roman Pastor, Vizeprsident und Generalmanager der Sparte 3D Printing

**HP SCHWEIZ GMBH** berlandstrasse 1 8600 Dbendorf Schweiz [www.hp.com](http://www.hp.com)




**SGSOLUTION AG** Wynenmattenweg 1 5722 Grnichen Schweiz [www.sgsolution.ch](http://www.sgsolution.ch/) CEO, Martin Affolter




**PRODARTIS** Hoferbad 12 9050 Appenzell Schweiz [www.prodartis.ch](http://www.prodartis.ch/) CEO, Ralf Schindel




_**Eine Produktion von Technik und Wissen**_ Konzept: Eugen Albisser, Philip Bond Text: Eugen Albisser Produktion: Philip Bond **TECHNIK UND WISSEN** Innovationsdorf Bern Wylerringstrasse 36 3014 Bern Schweiz [www.technik\-und\-wissen.ch](http://www.technik\-und\-wissen.ch)




Verffentlicht: Januar 2017 Copyright: 2017 \- Technik und Wissen

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