Additive Design & Innovation

Die Fähigkeit zur Innovation gewinnt bei zunehmendem Wettbewerbsdruck immer mehr an Bedeutung. Innovation ist deshalb in vielen Unternehmen gewollt und gefordert, aber trotzdem schwer zu erreichen. In diesem Zusammenhang bietet die Additive Fertigung zahlreiche Ansatzpunkte für Innovation, aber Vorsicht: Additive Technologien führen nicht „wie von selbst“ zur Innovation.

Wirkliche Innovation entsteht erst, wenn auf ganz radikale Art und Weise neue Funktionalitäten entwickelt werden. Das setzt voraus, dass man sich im Kopf frei macht von bestehenden Lösungen. Die blockieren uns nur. Das Ziel der Additiven Fertigung kann nicht sein, die Funktionalitäten eines bekannten Produkts hier oder da ein wenig zu verbessern oder vielleicht sogar einen kleinen Kostenvorteil zu erzielen. Das ist zu kurz gedacht.

Im Folgenden möchte ich Ihnen drei Fallbeispiele vorstellen, bei denen Produkte durch ausführliche Engineering-Leistung durch FIT radikal verbessert wurden.

Newsletter Additive Design & Innovation

Fallbeispiel Stents

Die Herausforderung.
Das Einsetzen eines Stents in Herzgefäßen ist eine komplizierte Sache. Leider kommt es dabei durch den sog. „Dog-Bone-Effekt“ immer wieder zu Gefäßverletzungen, weil sich die Stents beim Entfalten des Ballons an den Rändern auswölben und dabei die Gefäßwand beschädigen können. Dies ist die Hauptursache für Komplikationen wie Restenosen (Wiederverschlüsse). Durch bessere Stentgeometrien sollen deshalb Gefäßverletzungen minimiert werden. In der konventionellen Fertigung ist eine Variation der Geometrie innerhalb eines Stents aber nicht möglich.

Die Lösung.
In Zusammenarbeit mit der OTH Regensburg und dem Universitätsklinikum Regensburg entwickelt und validiert FIT ein Herstellverfahren für additiv designte Stents, die den Freiheitsgrad einer gezielten örtlichen Einstellung der Dicke der Strukturstege sowie der Zylinderform ermöglicht. Dazu wurden verschiedene Strukturdesigns entworfen und auf ihre Baubarkeit überprüft. Hierdurch wird das über die Länge inhomogene Expansions- und Stützverhalten bisheriger Stents verbessert.

Die Umsetzung.
Die Stents werden im Laserschmelzen aus Edelstahl 316L (1.4404) auf einer SLM-Anlage gefertigt. Anhand der Demonstratoren konnte nachgewiesen werden, dass die erforderlichen, extrem feinen Strukturen mit einer Wandstärke von 60 µm additiv realisierbar sind. Außerdem erreichen, anders als beim konventionellen Laserschneiden, die additiv optimierten Strukturen lokal unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit oder Bauteilhärte, weil hier verschiedene Parameter variabel pro Stent eingestellt werden können. Dadurch verbessert sich auch das Verhalten der Stents, weil sie expandierbar und „crimpbar“ (auf einen Katheder aufbringbar) sind.

Wenn auch Sie innovative Projekte im Bereich MedTech haben, bei denen wir Ihnen Unterstützung anbieten können, freuen wir uns auf Ihre Anfrage!

Fallbeispiel Bauteilrutsche

Die Herausforderung.
Ein Automobilzulieferer verwendet heute in seiner Produktion verschiedene, konventionell gefertigte Bauteilrutschen, die als Blechteile einzeln gefertigt werden und von spezialisierten Fachkräften manuell zusammengesetzt werden müssen. Die unmittelbare Aufgabe war, die Herstellungsdauer von rund 7 Arbeitstagen deutlich zu verkürzen und Montagekosten einzusparen.

Die Lösung.
Unsere FIT-Ingenieure haben das Problem durch additives Design gelöst. Das Produktionshilfsmittel wird additiv in einem Stück hergestellt, so dass der umständliche Zusammenbau entfällt. Zusätzlich ist es gelungen, durch die komplexe, organische Konstruktion der Bauteilrutsche Material und Gewicht zu sparen, bei gleichbleibend hoher struktureller Belastbarkeit. Die Integration von kleinen Laufrollen erlaubt weiterhin unter Einrechnung des spezifischen Rollwiderstands eine kontrollierte Bauteilführung und übertrifft das Originalmodell daher auch in puncto Funktionalität.

Die Umsetzung.
Realisiert wurde die funktionsoptimierte Bauteilkonstruktion aus Polyamid durch Selektives Lasersintern, einschließlich speziellem Lackieren als Schutz vor Verschmutzung. Die erzielte Gewichtsreduzierung liegt bei 80 %, die Kostensenkung durch den Wegfall der Montagearbeiten bei 70 %.

Suchen Sie eine clevere Funktionsoptimierung bei Ihren Produktionshilfsmitteln? Dann freuen wir uns auf Ihre Anfrage!

Fallbeispiel Magischer Knoten

Die Herausforderung.
Additives Design ermöglicht gerade im Bereich Architektur die Erschaffung vollkommen neuer, wegweisender Formen. Daher wird permanent nach neuen Verfahren Ausschau gehalten, um diese Geometrien herzustellen. Gerade große, komplexe Geometrien mit konventionellen Verfahren als Freiformen zu bauen, kostet jedoch enorm viel Geld.

Die Lösung.
Unser Team aus Designern und Architekten hat mittels additivem Design ein hybrides Lösungskonzept entwickelt, mit dem Geometriefreiheit bezahlbar wird. Erreicht wird das durch die Kombination von konventionellen Standardelementen, wie z.B. Alurohren, T-Trägern, U-Profilen etc., und additiv gefertigten Verbindungsknoten. Diese „magischen“ Knoten werden mit komplexen mathematischen Algorithmen verwendungsorientiert berechnet und sind somit individuell, flexibel und vielseitig.

Die Umsetzung.
Für den Messestand der FIT auf der letzten formnext in Frankfurt wurden über 700 dieser Verbindungsknoten in über 100 geometrisch unterschiedlichen Varianten verbaut, manche davon als reine Blende, andere mit Anschlüssen oder innenliegenden Kabelkanälen versehen. Gefertigt wurden sie aus Polyamid im Selektiven Lasersintern. Auf der Messe zog der Stand durch sein außergewöhnliches Konzept viele Besucher an und bot zugleich einen idealen Rahmen für die Ausstellung unserer Exponate und die Darstellung unserer Themenschwerpunkte.

Ist das Design innovativer Bauelemente Ihr Thema? Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!

Neu: Farbechtheit exklusiv bei FIT

Ein bewährtes Verfahren im Bereich der Additiven Fertigung von Kunststoffteilen ist die Vollfarb-PolyJet-Technologie (VPJ) von Stratasys. Sie wird beispielsweise für perfekt anmutende Design-Prototypen verwendet, wenn feine Details und sehr gute Oberflächenqualität gefordert sind.

Die Vollfarb-Technologie von Stratasys umfasst über 360.000 Farben und 6 Materialqualitäten. Doch Blau ist nicht gleich Blau! Oft kommt es auf genau die richtige Schattierung an. Ob feine Hautnuancen oder Designmuster für Innenarchitekten und Designer: Hier kann man schon mal sein „blaues Wunder“ erleben, wenn das fertige Teil nicht den genauen Vorstellungen entspricht.

Wussten Sie schon?
FIT garantiert Ihnen Farbechtheit! Über unseren speziellen Service „Capps.it“ erhält Ihr Bauteil exakt die Farbe, die Sie sich vorgestellt haben. FIT ist der Spezialist für additives Design – diesen Mehrwert gibt’s nur bei uns.

Wenn Sie mehr zur Leistung der Farbechtheitsgarantie wissen möchten, freuen wir uns auf Ihre Anfrage!

Additives Design ist das Mittel der Wahl, wenn es um radikale Innovation durch die Additive Fertigung geht.

Es ist unser Bestreben, für Sie jederzeit das perfekte Bauteil zu entwickeln und herzustellen, daher möchten und müssen wir verstehen, welchen Funktionszweck ein Produkt, eine Baugruppe oder ein einzelnes Bauteil zu erfüllen hat. Wie wird ein Bauteil heute hergestellt, welchen Anforderungen muss das fertige Teil gerecht werden? Erst wenn wir wirklich begriffen haben, worum es geht, können wir unser langjähriges Design- und Konstruktions-Knowhow einbringen, um gemeinsam mit Ihnen eine bessere, günstigere oder schnellere Lösung zu entwickeln und umzusetzen.
Dazu empfehle ich Ihnen, so früh wie möglich mit uns über Ihre Vorstellungen und Produktideen zu sprechen. Mit uns können Sie viele Klippen der Additiven Fertigung umschiffen und gelangen sicher zum Erfolg.

Ihr Carl Fruth

Carl Fruth


Zum Newsletter anmelden:



FIT AG
Am Grohberg 1
92331 Lupburg
Germany

© Copyright • 15.09.2019 • FIT AG • All Rights reserved