echnologies & onsulting 3D-Drucker, wohin geht die Reise? FH-Südwestfalen / Lüdenscheid, den

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1 apid echnologies & onsulting 3D-Drucker, wohin geht die Reise? FH-Südwestfalen / Lüdenscheid, den

2 Agenda Kurzvorstellung RTC Einsatzmöglichkeiten der 3D-Drucker Die Vorteile dieser Technologie und deren Grenzen Erläuterung von Anlagen für den Einsatz im Design & Enginering von Stratasys, Makerbot & ARCAM Beispiele von Anwendungen und Applikationen

3 Das Unternehmen Die Zielsetzung Beratung und Vertrieb von 3D-Drucker/Print-Systemen & Softwarelösungen in Design, Engineering und Manufacturing F O R A 3 D W O R L D TM

4 Das Unternehmen Fakten Rechtsform: RTC Rapid Technologies GmbH Standorte: Frankfurt (Hofheim) Düsseldorf (Mettmann) Schweiz (La Neuveville / Zedax) Österreich (Allhaming / Haratech Gesellschafter: Dipl.-Ing. Gerhard Kräutner Dipl.-Inform. Michael Eichmann Mitarbeiter: Beratung & Vertrieb (17) Service & Support (6) Vertriebspartner (6) Produktumsatz: 21 M (Plan in GJ 2015/16), ca. 650 Objet/FDM-Anlagen derzeit in GST Dazu ca. 250 LowEnd-Anlagen wie Fabbster/Makerbot RTC ist der umsatzstärkste SSYS-Partner in Europa und Nr. 4 weltweit

5 Der aktuelle Hype Moderne 3D-Drucker Industrielle Revolution oder Hype?

6 Der aktuelle Hype Patente des FDM-Verfahrens von Stratasys sind abgelaufen Nachbauten des Würmchendruckers kommen auf den Markt Aus Rapid Prototyping/Manufacturing/Tooling wird 3D-Druck Börse & Analysten reagieren mit ausserordentlichen Prognosen Umsatzwachstum von 20% / Jahr ist ein Standard geworden Die Medien beschäftigen sich jeden Tag mit dieser Technologie Manager wie auch Kinder wissen nun was 3D-Druck bedeutet

7 RP-Verfahren Die RP-Technologien (Stereolithographie) 1986 / USA / Chuck Hull

8 Systemtechniken LowEnd-Drucker wie Fabbster und Makerbot

9 Vom 3D-Modell zum 3D-Drucker Die Funktionsweise am Beispiel FDM BUILD SUPPORT

10 Vom 3D-Modell zum 3D-Drucker Der 3D-Drucker von Makerbot Die Situation - Verwendung von abgelaufenen FDM-Patenten - Makerbot gehört zu Stratasys - Günstige Einstiegslösung ab Sehr gute Bauteilqualität - Stratasys-Patente können genutzt werden - Kleine Qualitätseinschränkungen - Mitbewerbsprodukt im Hause Stratasys - Optimales OEM-Produkt für DELL usw. ==> Makerbot ist ein hochwertiger LowEnd 3D-Drucker und sehr beliebt im Design für Konzeptmodelle

11 Rapid Prototyping / Rapid Manufacturing Frühzeitige Herstellung von funktionsfähigen Prototypen im Design/Engineeringprozess (RP) bis hin zur Einzelfertigung von Serienteilen (RM) Beispiele RP Beispiele RM

12 Vom 3D-Modell zum 3D-Drucker Datenquellen für STL-Dateien CAD/Design-System Scanner & Digitalisiersysteme Berechnungsprogramme wie FEM und Simulation (z.b. Guss) CT- und Röntgensysteme (z.b. Medizin) Internet-Spiele (Customized Figuren) STL-Datenbanken

13 RP-Verfahren Anwendungen im 3D-Printer - Markt Anschauungsmodelle Funktionsmodelle Kontrollmodelle Arbeitsvorbereitung Urmodelle für Folgeverfahren Werkzeuge Direktfertigung

14 RP-Verfahren Verfahren im Überblick (Gestern & Heute) Stereolithographie Lasersintern (K&M) FDM EBM Lasersintern (Metall) Lasersintern (Kunststoff)) Lasersintern (Metall)

15 TM F O R A 3 D W O R L D RP-Verfahren Verfahren im Überblick (Heute & Morgen) Professional ( ) DeskTop ( ) Home-Market ( seit 2011) Zukunft ( ab 2012)

16 Vom 3D-Modell zum 3D-Drucker Was sind die heutigen Grenzen bei 3D-Druckern Eine Baugeschwindigkeit mit ca. 10mm/h Seriennahe Materialien stehen bedingt zur Verfügung (SLS/FDM) Oberflächenrauigkeit erfordert eine Nacharbeit Materialkosten sind recht hoch von ca /kg Relativ hohe Anschaffungskosten bei hochwertigen Anlagen LowEnd-Drucker sind nur bedingt im Design einsetzbar Die Herstellung von Einzelprodukten & Kleinserien ist effizient

17 Systemtechniken HighEnd-Anlagen für die Einzelfertigung in Metall

18 Systemtechniken HighEnd-Anlagen für die Einzelfertigung in Metall

19 Systemtechniken HighEnd-Anlagen für die Einzelfertigung in Metall

20 Systemtechniken HighEnd-Anlagen für die Werkzeugherstellung Quelle: CANTO

21 Systemtechniken Hochpräzise 3D-Drucker im Design & Engineering F O R A 3 D W O R L D TM

22 Vom 3D-Modell zum 3D-Drucker 3D-Drucker von Stratasys PolyJet-Anlagen FDM-Anlagen

23 Vom 3D-Modell zum 3D-Drucker Die Funktionsweise am Beispiel Objet-PolyJet Die Funktionsweise Die PolyJet -Technologie From InkJet to PolyJet Schichtdicke von nur 16-30µm ( mm) Objet24/30/30-Pro/30-Ortho 28µm (0.028 mm) Eden260V, 350V, 500V Connex260/350/500/1000 umschaltbar 16/30µm (0.016/0.030 mm)

24 Objet-Verfahren Der SHR (Single Head Replacement) Druckkopf Vollautomatische Steuerung des Düsensystems Das Austauschprozedere ist technisch sehr einfach zu realisieren Unterstützung des Austauschprozesses durch den Support Der Austausch ist vergleichbar mit dem Ersetzen der Druckerpatrone Lebensdauer des Druckkopfes ca Std.

25 Connex TM Die Technologie PolyJet-Matrix TM Die einzige RP-Technologie im Weltmarkt, die bis zu drei Materialien gleichzeitig verarbeiten und dazu noch mischen kann

26 Objet500-Connex3 Die Anlage im Überblick Objet500-Connex3 Die Fakten - Bauraum 500*400*200mm - Neuer Printing-Block - Drei Druckmodes (HQ, HS, DM) - Externes Materialkabinett - Materialvorrat mit 4*2*3,6kg - Performance wie Objet500-Connex - Simultanes Aufspritzen von 3 Materialien - Alle Connex-Materialien als Basismaterial - Derzeit 46 verschieden Materialien verfügbar - Neues ABS-like Version2 - Transluzente Materialien herstellbar

27 Objet500-Connex3 Die Anlage im Überblick Stratasys Polyjet-Technologie für Multimaterialanwendungen Drei verschiedene Modell-Materialien mit simultaner Verarbeitung Das flüssige Material auf Basis eines Photopolymeres wird mit UV-Licht zu 100% ausgehärtet Der Print-Block bewegt sich in x/y-achse, die Bauplattform in z-achse Printing Block Modell C Modell A Modell B Support

28 Connex TM Funktionsweise

29 Objet500-Connex3 Materialien CMY CYW CMW MYW Jede Mischung von 3 Basismaterialien ergibt 42 neue Farbtöne Es stehen die neuen Basismaterialien VeroYellow, VeroMagenta und Verocyan zur Verfügung Hierzu können dann auch andere VeroMaterialien verwendet werden

30 RP-Verfahren Die Entwicklung des RP-Marktes OEM s RP-Dienstleister DL-Engineering Ausbildung / R&D - Zentrale RP-Center - Hohe Abdeckung mit Anlagen - Spezialabteilungen - Großes KnowHow - Budget s - R&D - Hohe Abdeckung mit Anlagen - Großes KnowHow - Alte Anlagen - Folgeprozesse ergänzen Angebot - Konkurrenzkampf - Wenig RP im Einsatz - Komplettangebot gegenüber Kunden - Heute Zugriff auf RP-Dienstleister - Kein spezielles RP-KnowHow - Begrenzte Budget s - Nachfolgekosten müssen gering sein - Einfache Bedienung - Umweltgerechte Materialien - Wenig RP-KnowHow Interne Endanwender Ersatz/Sonderfälle Interessanter Markt Sehr Budgetabhängig Unternehmen mit Design / Entwicklung und Produktion - Verwendung von Prototypen als Referenzmodell in Design/Entwicklung, Vertrieb und Prototypenbau - Einfache Bedienung, hervorragende Qualität, wenig Finishaufwand und ein gutes Preis/Leistungsverhältnis werden gefordert - Viele Unternehmen greifen heute auf RP-Dienstleister zurück - In der Zukunft wird so gut wie jedes Unternehmen mit einer Produktentwicklung ein RP-System zur Optimierung des Entwicklungsprozesses verwenden Sehr großer und interessanter Markt Home - Market - Baukästen - Kostengünstige Systeme - Nachfolgekosten müssen niedrig sein - Lernen & Forschen Sehr wachsender Markt

31 Objet-Verfahren Anwendungen: Design

32 Objet-Verfahren Beispiel: Scheinwerfer BMW-MINI Mit freundlicher Unterstützung: Beuttenmüller GmbH

33 Objet-Verfahren Klare Materialien

34 Connex TM Beispiel: Funktionsmodelle

35 Connex TM Beispiel: Funktionalität & Temperatur (ABS-like)

36 Connex TM Beispiel: Sanitärtechnik

37 Connex TM Beispiel: Dichtungen & Haptik

38 Connex TM Beispiel: Schuhindustrie

39 Connex TM Beispiel: Elektrotechnik / Elektronik

40 Connex TM Beispiel: Bewehrung von Tunnelsegmenten

41 Connex TM Beispiel: Materialanalyse mit CT-Daten

42 Connex TM Beispiel: Medizinische Modelle aus CT-Daten

43 Connex TM Beispiel: Medizinische Modelle aus CT-Daten Mit freundlicher Unterstützung: RWTH Aachen, Helmholtz Institut

44 Connex TM Beispiel: Phantommodul für Endoskopietraining Mit freundlicher Unterstützung: Universität Tübingen / Düsseldorf

45 Connex TM Beispiel: ReinHeart - Kadaverstudie Mit freundlicher Unterstützung: RWTH Aachen, Helmholtz Institut

46 Connex TM Beispiel: Kunstobjekte Design by Christina Karababa

47 Connex TM Beispiel: Kunstobjekte

48 Objet-Verfahren Anwendungen: Funktionsmodelle IAA-2013

49 Objet-Verfahren Anwendungen: Hanomag-Projojekt

50 Objet-Verfahren Anwendungen: Büste "Rudolf Diesel" Original Scan-Datensatz Rekonstruktion

51 Objet-Verfahren Beispiel: Elektrotechnik / Elektronik

52 Objet-Verfahren Anwendungen: Flexible Materialien

53 Objet-Verfahren Beispiel: Schuhherstellung

54 Objet-Verfahren Beispiel: Reifenformenbau (VT)

55 Objet-Verfahren Anwendungen: Operationsplanung (I) Mit freundlicher Unterstützung: FHBB, Muttenz/Schweiz

56 Objet-Verfahren Anwendungen: Werkzeuge Mit freundlicher Unterstützung: FHBB, Muttenz/Schweiz

57 Anwendungen & Applikationen Anwendungen: Dental (Zahnkorrektur)

58 Objet-Verfahren Anwendungen: Hörgeräte (Rapid Manufacturing)

59 Objet-Verfahren Anwendungen: Tooling

60 3D-Drucker Zusammenfassung der Situation Für den Anwender ist der 3D-Drucker ein neues Werkzeug welchen er in seinen Prozess integriert Aufwendige "alte " Prozesse für die Modellherstellung werden modernisiert und sind somit wesentlich effizienter (z.b. Dental) Arbeitsplätze sind durch den 3D-Drucker nicht in Frage gestellt Schnelligkeit in der Entwicklung und die frühzeitige Fehlererkennung werden durch den Einsatz des 3D-Druckers optimiert Neue Geschäftsfelder ergeben sich im Konsumermarkt durch Druckstudios, Daten aus Spielen und speziellen Anwendungen Die Fertigung von Produkten mittels 3D-Drucker wird weiter Gestalt annehmen, insbesondere bei der Einzelfertigung, Kleinserien wie aber auch bei den Werkzeugen

61 Was können wir für Sie tun? Persönliches Beratungsgespräch Inhouse-Seminar Benchmark mit Protokoll von typischen Modellen Einladung zu weiteren Veranstaltungen Referenzbesuch bei einem Kunden Dienstleisterliste

62 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit Bei Rückfragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung