Maxim Lobovsky, CEO von Formlabs

Interviews

3D-Kosteneffizienz

K&E traf Maxim Lobovsky aus Boston, den CEO von Formlabs, Entwickler und Hersteller von SLA und SLS 3D-Drucksystemen.

Herr Lobovsky, die 3D-Druckerhersteller, angefangen von HP bis Stratasys kommen in diesem Jahr mit günstigeren Druckermodellen heraus. Mit Ihrem SLS-3D-Drucker ‚Fuse 1‘ bewerben auch Sie nun ein Modell in einer neuen Preisdimension: Zeichnet sich da ein beginnender Preiskampf am 3D-Drucker-Markt ab?

Maxim Lobovsky: Nein, ich denke nicht, dass es einen Preiskrieg im 3D-Druckbereich gibt. Ich denke die beteiligten Unternehmen sind auf Highend- und Industriesysteme fokussiert, wie etwa Stratasys oder HP. Sie senken nur langsam ihre Preise, aber die meisten ihrer Produkte kosten weiterhin Hunderttausende US-Dollar. Das ist nicht die Preisregion in der wir uns seit Jahren schon bewegen. Ich denke, dass diese Unternehme zwar weiter die Preise senken werden, wenngleich sie das Problem haben, dass sie teure und große Maschinen herstellen und sie nicht ihre eigenen Preise unterlaufen wollen.

Wir (Formlabs) kommen mit komplett neuen Produkten und dramatisch niedrigeren Preisen.

Formlabs hat sich mit seinen Sterolytografie(SLS)-3D-Druckern einen Namen gemacht. Was zeichnet dieses Verfahren besonders aus?

Entschuldigung, meinen Sie das Verfahren selbst oder die Produkte die mit 3D-Stereolitografie hergestellt werden?

Ich meine das 3D-Druckverfahren selbst, also das Stereolithografie-Verfahren, das Ihre 3D-Drucker auszeichnet...

Was die Stereolytografie einzigartig macht ist, dass Sie damit hochfeine und detaillierte Bauteile herstellen können mit einer unübertroffen feinen Oberfläche. Das ist wichtig für Bereiche wie Chirurgie, Ergonomie oder einfach bei kleinen Bauteilen. Ein weiterer großer Vorteil der Stereolithografie liegt in der großen Materialvielfalt. Zum einen verfügen wir über Materiealien mit Eigenschaften, die von flexibel bis sehr fest reichen. Zudem haben wir zertifizierte Materialien etwa für den Bereich der plastischen Chirurgie – die Vielfalt an Materialien, die mittels Stereolytografie gedruckt werden kann bietet eine Menge an Vorteilen.

Nun ist Schnelligkeit nicht unbedingt eine Tugend dieses 3D-Druckverfahrens (Stereolithografie), zumal die ausgedruckten Bauteile im UV-Licht ausgehärtet werden müssen...

Die Druckgeschwindigkeit der 3D-Stereolytografie liegt gleichauf mit den anderen 3D-Druckverfahren. Ich denke, dass dem Punkt Geschwindigkeit hier zu viel Beachtung geschenkt wird und das trifft nicht den Kern, der das Verfahren ausmacht. Allein auf die Druckgeschwindigkeit abzuheben ist Haarspalterei. Worauf die Kunden wirklich achten sind die Kosten. Sie wollen ihre Bauteile kosteneffektiv herstellen und sie wollen auch Massenbauteile im 3D-Druckverfahren herstellen. Ein Mehr an Geschwindigkeit bedeutet auch ein Mehr bei den Kosten für die 3D-Drucker. Lassen Sie mich auf zwei andere Punkte kommen, die eine viel größere Bedeutung als Geschwindigkeit haben: Das sind die Materialkosten und die Kosten für die Arbeit. Dies entspricht eher der Wahrheit, denn nach dem 3D-Druck folgen weitere, teils manuelle, Nachbearbeitngsschritte. Das ist der Grund, warum wir uns auf die Automatisierung jener nachfolgenden Arbeitsschritte fokussiert haben, um zu geringeren Stückkosten zu gelangen. Wir haben viele Kunden, die mit unseren 3D-Druckern Massenteile herstellen – manchmal Hunderttausende Teile pro Jahr. Keiner hat bisher nach höherer Druckgeschwindigkeit gefragt. Entscheidend ist eine möglichst geringe Ausschußquote und eine hohe Ausfallsicherheit, denn Fehler bedürfen dem manuellen Eingreifen und des Unterbrechens des Arbeitsprozesses und beides verursacht Kosten. Kurz, im Kern ist es nicht eine Frage der Geschwindigkeit, die sich auf die Kosten negativ auswirkt, sondern andere Dinge.

Womit wir bei Ihrem zweiten Messe-Highlight auf dem Messestand Ihres Partners SAP in der Nachbarhalle wären – der „Form Cell“. Automatisierung ist ein weiterer Trend in der Additiven Fertigung. Was kann die automatisierte „Form Cell“ heute und was soll in naher Zukunft kommen?

Sie meinen hinsichtlich der Automatisierung?

Ja, hinsichtlich der Automatisierung des 3D-Druckprozesses, wie Sie das mit der Form Cell angehen.

Die Art, wie wir an die Automatisierung herangehen unterscheidet sich wesentlich von der Herangehensweise beim Bau unserer Standard-3D-Drucker. Wir haben sehr viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit in unsere Produkte gesteckt und können so ausgereifte, hochqualitative Produkte auf den Markt bringen, die sofort eingesetzt werden können. Die Kunden aus dem Industriebereich wollen unsere Produkte in Ihren Fertigungslinien integrieren. Sie benötigen spezifische Lösungen. Dazu müssen wir so viel als möglich über die genaue Anwendung verstehen, um eine wirklich integrierte Kundenlösung anbieten zu können. So gesehen nähern wir uns mit der Form Cell schrittweise an die kunddenspezifische Lösung an.

Bisher haben wir bei einigen Pilotkunden einige Form Cell-Anlagen verkauft für verschiedene Märkte und entwickeln diese Anlagen gemeinsam mit unseren Kunden weiter.

Wir hoffen eventuell einmal einen Standard auch für solche automatisierten Fertigungszellen erarbeiten zu können. Dazu müssen wir uns flexible Lösungen schon ganz früh im Entwicklungsprozess überlegen. Wir investieren da viel Zeit mit den bereits installierten Form Cell-Anlagen bei unseren Kunden.

Es ist also eben keine Fertiglösung, die man installieren und sogleich starten kann...

Nein, ganz anders wie bei unseren 3D-Druckern, die absolut standardisiert sind und eine „out of the box-Lösung“ sind.

Sie bezeichnen die Form Cell als „digitale“ SLS-Fertigungszelle. Ist das als Anspielung auf den digitalen Workflow vom CAD-Programm bis zur Fertigung, dem eigentlichen 3D-Druck zu verstehen?

Ich denke das Digitale am 3D-Druckprozess ist anders zu verstehen. Was wir damit meinen ist, dass man zum Herstellen eines Bauteils kein Werkzeug benötigt und wenn man ein anderes Bauteil herstellen will, muss man dazu keine Fertigungslinie umbauen, braucht keine anderen Werkzeuge und muss auch nicht alles rekonfigurieren. Wenn man ein anderes Bauteil herstellen will, benötigt man dazu lediglich andere Druckdaten. Alles am Drucker lässt sich über Software, also digital, steuern. Mit der digitalen Zelle ist also gemeint, dass es im 3D-Druck lediglich eines anderen Daten-Files bedarf, um ein anderes Bauteil herzustellen.

Gerade im Softwarebereich zeichnen sich bei den 3D-Druckerherstellern in Zusammenarbeit mit großen CAD-Software-Herstellern eine nie gekannte Kooperation ab — ich spreche da auf die großen Datenmengen an, die mit dem Voxel basierten Drucken einhergehen. Ist das ein Thema bei Ihnen?

Wir arbeiten mit den wichtigsten CAD-Herstellern zusammen und unser Ziel ist es, den gesamten Arbeitsprozess so nahtfrei als möglich zu realisieren – von der CAD-Software, also der Konstruktion, bis zum fertiggedruckten 3D-Bauteil. In einigen Bereichen, etwa im Bereich der Dentaltechnik, sind dazu sehr vile Datensets notwendig, gerade weil die 3D-Drucker immer feiner auflösen können.

Das ist der Grund, warum eine nahtlose CAD-Integration so wichtig ist, denn, um beim Beispiel zu bleiben, Zahnärzte und -Techniker haben keinen CAD-Background und wollen einfach nur vom eingescannten Modell zum ganzheitlichen fertigen 3D-Druck-Teil kommen. Sie brauchen also einen „stromlinienförmigen“ Workflow, vom Scannen bis zum Drucken.

Diese Integration bewerkstelligen Sie selbst?

Nein, das machen wir zum Beispiel zusammen mit der Firma Shape, einem führenden Unternehmen für die Dental-Scanner-Cad-Software. Wir integrieren hier unsere 3D-Drucker-Software in den Prozess.

Der Trend zum 3D-Vielfarbdruck ist in Ihren Augen…?

Es gibt Bereiche in denen der 3D-Farbdruck wichtig ist.Das betrifft meistens eher den Modellbau oder künstlerische Arbeiten. Außerhalb dieser Bereiche ist das ehere nicht gefordert.

Ich möchte zur Automatisierung im 3D-Druck zurückkommen: Kein derzeitiges Fertigungsverfahren ist mehr digitalisiert als der 3D-Druck. Welche Chancen sehen Sie darin für die Automatisierung in der Additiven Fertigung?

Ich stimme Ihnen nicht zu, dass es da sehr digital zugeht, zumal, wie erwähnt, noch immer – teils manuelle – Nachbearbeitungsschritte erfolgen müssen. Der Kern-Druckprozess ist digital aber damit hat man noch nicht das fertige Teil in Händen.

Das ist ja auch der Grund, warum wir diese Schritte automatisieren wollen, um das Ganze komplett zu Digitalisieren. Der Traum ist, ein 3D-Druck-Bauteil herzustellen und dann ein komplett anderes Bauteil direkt aus dem Desktop-Computer heraus zu starten, ohne den eigentlichen Arbeitsprozess überhaupt wahrzunehmen.

Wenn man Eintausend gleiche Bauteile will, dann gibt man einfach die Ziffer ein, so wie man das bei der Anzahl der Drucke in einem normalen (Papier) Drucker tut. Das ist heute noch nicht möglich, aber es wird möglich werden, wenn ein entsprechender Automatisierungsprozess dahinter steht.

Konstrukteure gilt es an das 3D-gerechte Konstruieren heranzuführen. Mit den unzähligen geometrischen Freiheiten beim 3D-Druck steigt die Komplexität der Bauteile oftmals mit. Bieten Sie Workshops für diese Zielgruppe an?

Ja. Ich denke es ist ein Missverständnis, wenn Konstrukteure glauben einfach alles drucken zu können, ohne grundlegend anders zu konstruieren als bisher. Natürlich gibt der 3D-Druck einem viele geometrische Gestaltungsfreiheiten, die mit mechanischen Bearbeitungen nicht möglich wären. Es gibt allerdings auch Limitierungen, die man kennen muss. Um also die gestalterischen Freiheiten nutzen zu können, muss man lernen, was überhaupt machbar ist.

Darum ist Weiterbildung in Sachen 3D-Druck so wichtig. Wir bieten von unserem Berlin Büro aus und in Zusammenarbeit mit Partnern entsprechende Workshop an, um den 3D-Druck noch weiter zu verbreiten. Mehr Konstrukteure und Ingenieure sollten die Möglichkeiten aber auch die Limitierungen des 3D-Drucks kennenlernen.

Herr Lobovsky, welcher Punkt liegt Ihnen noch am Herzen, den ich in meinen Fragen nicht erwähnt habe?

Ich denke, dass Sie noch nichts über die Werkstoffe gefragt haben. Es gibt meiner Meinung nach zwei wichtige Bereiche, um den 3D-Druck weiter voranzubringen: Das ist das Arbeiten an den Stückkosten und damit der Automatisierung des Druckprozesses und das andere ist die Entwicklung neuer Werkstoffe. Die eine Sache ist die Hardware, wie zum Beispiel unser Form 2, die zweite Generation unseres 3D-Druckers.

Wir werden aber auch mehr in die Werkstoffentwicklung investieren, um hier die Vielfalt zu erhöhen. Wenn Sie zum Beispiel aus dem Bereich Kunststoff-Spritzgießen kommen, dann stehen Ihnen circa 100.000 unterschiedlichen Spritzgießwerkstoffen von über 100 verschiedenen Herstellern zur Verfügung und es fällt leicht den passenden Werkstoff zu finden. Beim 3D-Drucken stehen Ihnen hingegen vielleicht insgesamt 1.000 verschiedene Werkstoffe zur Verfügung und je nach Druckverfahren vielleicht sogar nur 10 Werkstoffe. Darum arbeiten wir gemeinsam mit Partnern aus der Chemieindustrie daran, diese Grenzen zu verschieben und Werkstoffe mit noch besserer Festigkeit, besserer Steifigkeit, Flexibilität oder Temperaturfestigkeit zu entwickeln. Ich denke, das ist der kritische Bereich im 3D-Druck. Es ist nicht nur eine Frage der möglichen Geometrien, sondern auch eine Frage der zur Verfügung stehenden Materialien. Wir entwickeln Material und Maschine gemeinsam. Das ist ein Grund dafür, dass wir „out-of-the-box-3D-Druckerlösungen“ anbieten können und Software und Hardware mit den gegebenen Materialien so perfekt zusammenarbeiten.

Erik Schäfer

Interviews

3D-Know-how

K&E fragte Eric Bredin, Vice President of Marketing EMEA, Stratasys, an welchen technischen Entwicklungen sein Unternehmen arbeitet.

Additive Fertigung

Digitale SLA-Fertigungszelle

Was steckt hinter dem Automatisierungsprojekt von Formlabs und wieviel Zeitersparnis erhofft man sich? K&E fragte den Produktingenieur Moritz Walter.

3D-Drucker

Protiq: Verarbeitung von hochleitfähigem Kupfer im 3D-Druck

Protiq stellt Induktoren kostengünstiger und schneller her - durch die Verarbeitung von hochleitfähigem Kupfer im 3D-Druck.

Additive Fertigung

Multec: Spannende Entwicklung

Multec zeigte auf der Formnext seinen patentierten Mehrfachdruckkopfes. K&E ging der Sache auf den Grund und sprach mit Geschäftsführer Manuel Tosché über die neuesten Entwicklungen.

Neuigkeiten aus der Branche für die Branche:der konstruktion-entwicklung.de-Newsletter

Abonnieren Sie jetzt den wöchentlichen konstruktion-entwicklung.de-Newsletter!