Die additive Fertigung nutzt Proto Labs insbesondere zur Herstellung komplexer Prototypen, aber auch für Teile für den Endgebrauch. Foto: Proto Labs

Digitale Fertigung perfektioniert

Additive Fertigung

Proto Labs ist der weltweit schnellste Hersteller von individuellen Prototypen- und Kleinserienteilen – vor allem dank eines patentiertes Systems zur direkten Produktion der Teile.

Wenn ein Unternehmen in der heutigen Zeit ungestraft von sich behaupten kann, „der weltweit schnellste Hersteller von individuellen Prototypen- und Kleinserienteilen“ zu sein, muss wirklich etwas dahinterstecken – sonst wäre die Aufforderung zur Unterlassung schneller im Haus, als ein Teil gedruckt werden kann. Die Tatsache, dass es bei Proto Labs, die seit geraumer Zeit mit dieser Aussage werben, bislang aber keine entsprechenden Anwaltsschreiben gab, legt einen genaueren Blick auf das Fertigungskonzept nahe.

200 Teile aus mehr als 30 vorrätigen Kunststoffen und Metallen liefert Proto Labs innerhalb von drei Arbeitstagen aus.

Eigenentwickelte Software

Einer der Schlüssel für die extrem kurzen Lieferzeiten ist das von Proto Labs patentierte System zur direkten Produktion von Teilen in Serienqualität oder für die Verwendung im Proto­typenbau, das allen Interessenten und Kunden 24 Stunden an sieben Tagen in der Woche zur Verfügung steht. Die gewachsene und technisch ausgereifte Lösung arbeitet auf einer eigenen, intern entwickelten Softwarebasis. Der Umfang der Preisberechnung berücksichtigt hierbei die genauen Maße des 3D-CAD-Modells ebenso wie die Materialauswahl und den manuellen Aufwand zur Einrichtung der notwendigen Maschinen. Aus dem Lieferprogram wählt der Anwender zwischen einer Vielzahl unterschiedlicher Kunststoffe und Metalle frei nach der geforderten Material­beschaffenheit für das geplante Projekt. Die gewünschten Produktions- und Lieferzeiten kann der Kunde nach der Dringlichkeit und in Abhängigkeit vom Budget skalieren. So ist eine Preis­berechnung in Echtzeit möglich, umständliche oder aufwendige Rückfragen entfallen.

Designer beraten und klären Machbarkeit

Um die vollständige Machbarkeit des Projekts vor dem finalen Schritt sicherzustellen, gilt trotz des ausgereiften Analyseverfahrens noch eine Qualitätssicherung durch Designer von Proto Labs. Diese bewerten die über den Kunden geladenen Daten nach festen Regeln, erstellen eine finale Machbarkeitsanalyse und geben eventuell Empfehlungen ab, die in der Regel einen zusätzlichen positiven Aspekt in das Projekt einbringen. Da dieser Service für den Besteller kostenlos ist, fallen keine produktionsbezogenen Mehrkosten an, obwohl ein weiterer Fachberater das Projekt analysiert. Somit werden kostenintensive Nachbearbeitungen oder Neuproduktionen bei einer eventuellen Fehlkonstruktion vermieden.

45 3D-Drucker betreibt Proto Labs in seiner digitalen Fertigung. Als Verfahren kommen Stereolithographie, selektives Lasersintern und für Metallteile das direkte Metall-Lasersintern zum Einsatz.

Die dazu nötigen technischen Voraussetzungen schaffen eigene Rechenzentren im Hintergrund. So stehen im Durchschnitt über 20 Teraflops Rechenleistung für die Echtzeitverarbeitung der Anfragen zur Verfügung. Die im Rahmen einer aktiven Partnerschaft zwischen Konstrukteur und dem Lieferanten übliche Datenübernahme wird bei Bedarf durch ein sogenanntes NDA (Non Disclosure Agreement oder Geheimhaltungsvereinbarung) für die Verschwiegenheit abgesichert.

Innovative, skalierbare Ansätze
Für eine hohe Genauigkeit der Bauteile verwendet Proto Labs für den 3D-Druck die neuesten Rapid-Prototyping-Technologien. Foto: Proto Labs
Für eine hohe Genauigkeit der Bauteile verwendet Proto Labs für den 3D-Druck die neuesten Rapid-Prototyping-Technologien. Foto: Proto Labs

Da Proto Labs ausschließlich in eigenen, geschlossenen Produktionsstätten in Europa, den USA und Japan fertigt, bleiben die Konstruktionen und die Bauteile in einer Unternehmensgruppe und verlassen bis zum Versand zu keiner Zeit das Unternehmen. Bei der Übergabe der gefertigten Teile sind darüber hinaus noch weitere Maßnahmen möglich, die vom Expressversand bis zur Abholung reichen. Solch ein Beispiel einer neu definierten Supply Chain zeigt deutlich die innovativen, skalierbaren Ansätze einer automatisierten Fertigung.

Positive Nebeneffekte sind die Risikoverlagerung auf den Lieferanten sowie die Reduzierung der Investitionen in neue Maschinen und Verfahren. Die additive Fertigung von Proto Labs deckt dabei nur einen Teil der Anfragen ab und dient insbesondere zur Herstellung komplexer Prototypen und Teile für den Endgebrauch.

Die 3D-Druck Fertigungsverfahren verwenden die neuesten Rapid-Prototyping-Technologien zur Gewährleistung einer hohen Genauigkeit bei der Teilefertigung – von kleinen Teilen mit komplexen Geometrien bis hin zu großen, detailreichen Mustern. Proto Labs verfügt zudem über eine umfangreiche Palette an leistungsstarken Werkstoffen, die sich ideal für Konzeptmodelle, für Tests der Form und Passgenauigkeit und für funktionsfähige Teile für den Endgebrauch eignen.

Ergänzt wird die additive Fertigung durch den CNC-Bearbeitungsdienst, der Teile aus technischen Kunststoffen und Metall innerhalb von bis zu drei Arbeitstagen in der Größenordnung von 1 bis über 200 Stück fräsen oder drehen kann. Bei noch größeren Mengen kann Proto Labs bis zu 10.000 Teile oder mehr aus einer großen Zahl an thermoplastischen Kunststoffen in weniger als 15 Arbeitstagen spritzgießen. Auch bei Kunststoffteilen unterscheidet sich Proto Labs von den „analogen“ Marktbegleitern im Formenbau. Die Kunden bestellen keine Spritzgießformen mehr, sondern kalkulieren ihre Beschaffungskosten auf Basis von Teilen und deren Lieferzeiten. Die Form für die Fertigung von Spritzgussteilen bleibt im Bestand von Proto Labs, kann aber zu jeder Zeit für die Nachproduktion von Teilen herangezogen werden.

Günter Kögel 

 

Anlaufbild: Proto Labs