Vollausstattung: Paul Heiden, mit dem Ultimaker S5-Drucker. Verbesserungen sind unter anderem die Material Station, auf der der 3D-Drucker steht.
Foto: Erik Schäfer

Additive Fertigung

Verbesserungen für den Ultimaker S5-Drucker

Auf der Formnext 2019 stellte Ultimaker seine Verbesserungen für den S5-Drucker vor. Wieso das Unternehmen hierzu von seinen Kunden inspiriert wurde.

Für seinen S5-Drucker stellte Ultimaker auf der Formnext 2019 ein Verbesserungspaket vor. Paul Heiden, Senior Vice President Product Management, hatte in Frankfurt eine echte Neuheit für den Drucker der Familie S5 parat – sozusagen einen aufgerüsteten Ultimaker S5-Drucker. Dass Ultimaker einst einen 3D-Drucker für Industrieanwendungen im Portfolio haben würde, war so vor Jahren nicht unbedingt denkbar. Die Filamentdrucker des Unternehmens sind ausgereift. Sie drucken nach dem Fused Filament Fabrication-Verfahren (FFF). Dabei werden die Filamente von der Rolle abgespult, den bis zu zwei Druckdüsen zugeführt, erhitzt und Schicht für Schicht gedruckt.

Drei Wünsche zur Verbesserung seitens der Kunden

„Wir haben unsere Kunden befragen lassen, was sie an unseren Druckern vermissen. Das war bereits in den Jahren 2016/17 und dann haben wir das ausgewertet und uns an die Arbeit gemacht.“ Kritisiert wurde unter anderem:

  1. dass die Filamentrolle/n hinten am Drucker angebracht waren, wodurch das Wechseln umständlich war.
  2. Zudem, speziell bei der Verwendung von PVA-Filament, stellten gerade die Kunden im asiatischen Raum fest, dass die Luftfeuchtigkeit (PVA nimmt gerne Feuchtigkeit auf) zu unzuverlässigen bis schlechten Druckergebnissen führte.
  3. Last but not least wurde bemängelt, dass zu viele manuelle Operationen notwendig waren, um vom Datenfile bis zum ausgedruckten Bauteil zu kommen.

Zugehört und umgesetzt: Das Ultimaker Lösungspaket für den S5-Drucker

Die Umfrage richtete sich an dutzende Kunden und die Studie brachte genau diese genannten „Mängel“ ans Licht. Damit war für die Ultimaker-Entwickler klar, was zu tun ist. Sie machten sich daran, aus den Hinweisen ihrer Kunden technische Lösungen zu destillieren, die mit den wichtigsten Kritikpunkten aufräumen sollten. Clou der nun gefundenen Lösungen ist, dass sich mit dem sogenannten „S5 Pro Bundle“ alle Ultimaker S5-Drucker aufrüsten lassen. „Davon können (bei Bedarf) über 25.000 Anwender profitieren“, wie Paul ­Heiden im Gespräch anmerkte. Wie also sieht das Ultimaker-Lösungspaket aus? Im Kern besteht sie aus drei Komponenten:

  1. Einem Magazin für 6 Filamentrollen – der „Material Station“. In der Materialstation wird die Luft trocken gehalten, sodass auch bei der Verwendung von PVA, keine Feuchtigkeit ins Material gelangen kann. Über eine automatische Zuführung gelangt das Material dann in den Bauraum.
  2. Hier kommt die zweite, wichtige Neuheit zum tragen: Der Bauraum wird nach oben durch eine transparente Haube, dem sogenannten „Air Manager“, abgeschlossen. Im Air Manager sind ein Ventilator und ein Filter eingebaut. Beide sorgen dafür, dass die Luft im Bauraum rein ist und die Temperatur nicht zu stark ansteigt. Die gleichmäßigere Temperaturverteilung im Bauraum sorgt für bessere Druckergebnisse.
  3. Die dritte Komponente, die das Zusammenspiel vom Material Station, Air Manager und Ultimaker S5-Drucker bis in den Druckkopf hinein überwacht, ist die Software. „Sie müssen heute nicht mehr darauf achten, ob die Filamentrolle bald leer ist. Das Programm (geschrieben in G-Code) erkennt das eigenständig und fördert das richtige Material von einer anderen Rolle dann in den Druckkopf. Das funktioniert vollautomatisch“, betont Paul Heiden.

Foto: Erik Schäfer
Vollausstattung: Paul Heiden, mit dem Ultimaker S5-Drucker. Verbesserungen sind unter anderem die Material Station, auf der der 3D-Drucker steht. Sie kann bis zu 6 Filamentrollen aufnehmen. Neu ist auch der auf dem Drucker angebrachte Air Manager, der für gleichmäßigere Arbeitsraumtemperaturen sorgt.

Vollautomatisierter Druckvorgang – ohne Aufsicht

Einen Anteil an dieser einfachen automatisierten Arbeitsweise hat sicher auch die Slicing-Software Cura 4.4. Hier können Profile hinterlegt werden (mit dem Material, Druckparametern etc.), die damit den Slicing-Prozess an sich automatisieren. Das Slicing-Programm berechnet, wie die einzelnen Materiallagen am günstigsten übereinandergelegt werden, damit das maßgenaue 3D-Bauteil entstehen kann. Alles in allem bedeutet dies, dass von der Eingabe der Druckdaten an – und nach Einlegen des richtigen Materials (Filaments) in das 6-fach-Magazin (Material Station) – der gesamte Druckvorgang ohne Aufsicht durchgeführt werden kann, vollautomatisch. Dem User obliegt es nur noch das fertige Bauteil zu entnehmen, wenn der Drucker den Druck abgeschlossen hat – sozusagen „Fire-and-Forget“ im 3D-Druck.

Ein Ultimaker S5 auf Seereise

Doch das ist noch nicht alles: Denn, dass man quasi überall auf der Welt einen Ultimaker-Drucker per Software ansprechen und drucken lassen kann, dafür hat Paul Heiden ein handfestes Beispiel zur Messe Formnext in Frankfurt mitgebracht. „Das ist ein Filter für Motoren auf einem Schiff“, so Paul Heiden, der einen korrodierten, etwas ramponierten zylindrischen Metallkäfig zeigt und daneben einen nagelneu aussehenden Kunststoffkäfig. „Unser Kunde hat mindestens acht solcher Filter an Bord eines Schiffes. Diese müssen spätestens nach einem Jahr ausgetauscht werden. Das ist teuer, denn oftmals müssen diese dann per Hubschrauber an Bord gebracht werden und ausgetauscht werden“, erzählt Paul Heiden, um dann auf zu den wie neu aussehenden Kunststoffkäfig zu sprechen zu kommen: „Dieser Filter ist aus PLA und schon fast ein Jahr im Einsatz gewesen. Unser Kunde druckt diesen mit unserm Ultimaker S5-Drucker direkt auf seinem Schiff aus. Damit entfallen für ihn eine Menge an Kosten für die Logistik.“

Auf meine Frage, wie denn der Drucker in dem Schiff fixiert wird, damit er trotz Wellengang sauber drucken kann, lacht Paul Heiden verschmitzt: „Die haben den Drucker einfach auf dem Arbeitstisch festgeschnallt.“ Diese „verrückte“ Applikation werden wir Ihnen, liebe Leserinnen und Leser zu einem späteren Zeitpunkt noch genauer vorstellen, denn Ultimaker will uns einen Kontakt an Bord des Schiffes vermitteln, den wir genau dazu befragen können. Zwar konnte der Drucker in diesem Fall noch nicht von der Vollausstattung mit dem S5 Pro Bundle profitieren, dennoch kann der Ultimaker S5 auch an Bord des Schiffes unbeaufsichtigt seinen Druckjob erledigen.

Für alle, die jedoch in größeren Serien denken/drucken müssen, als dies an Bord des Schiffes der Fall ist, ist die neue Automatisierungslösung für den Ultimaker S5 ein echter Mehrwert. Ultimaker jedenfalls hat seinen Kunden gut zugehört und aus Kritikpunkten praktikable technische Lösungen entwickelt, die den Anwendern das Leben leichter macht – zumindest, wenn es um den automatisierten 3D-Druck geht.

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