„Ohne Additive Manufacturing gäbe es unsere Firma nicht.“

innoCast

Die innoCast GmbH aus Langenfeld ist seit 15 Jahren auf den Fein- und Sandguss von Prototypen und Kleinserien aus Stahl- und Eisenlegierungen, Aluminium und anderen Metallen spezialisiert. Wichtigste Zielbranchen sind der Automobil- und Energieanlagenbau. Im Interview erklärt Geschäftsführer Dr. Thomas Bettermann die Bedeutung additiver Verfahren für sein Unternehmen, deren Vorteile und Mehrwerte sowie die Relevanz von AM-Netzwerken.

Können Sie uns Ihre innoCast GmbH kurz vorstellen?

Dr. Thomas Bettermann: Gern. Wir sind als mittelständisches Unternehmen mit aktuell knapp 50 Mitarbeitern seit über 15 Jahren auf die flexible Herstellung und Bearbeitung von Prototypen, Klein- und Sonderserien spezialisiert. Wichtigste Zielbranchen sind die Automobilindustrie, die wir bei Entwicklungen im Antriebsstrang vom Motorblock bis zum Turbolader unterstützen, und die Energiewirtschaft, die Komponenten für die Erdöl- und Erdgasförderung, den Anlagenbau und die Energieverteilung bei uns nachfragt. Wir fertigen Gussteile aus hochfesten, korrosions- und hitzebeständigen Stahllegierungen, Aluminium, Eisenlegierungen oder auch aus Bronze…

 

…was hat das mit Additive Manufacturing (AM) zu tun?

Bettermann: Das ist die Basis! Ohne Additive Manufacturing gäbe es unsere Firma nicht. Denn wir fertigen die Gussformen seit über 15 Jahren additiv. Einerseits drucken wir Sandformen, die nach dem Guss beim Freilegen des Gussteils zerstört werden. Andererseits fertigen wir anhand der 3D-Konstruktionsdaten im Lasersinterprozess ausbrennbare Kunststoffmodelle. Sie werden dann in keramische Masse getaucht und getrocknet. Der additiv gefertigte Kunststoffkern dient als Platzhalter des späteren Gussteils und weist höchste Detail-, Maß- und Oberflächenqualität auf. Da er aus Thermoplasten wie Polystyrol (PS) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) besteht, lässt er sich vor dem Guss leicht und vollständig aus der Keramikhülle entfernen.

 

Welche Vorteile und Mehrwerte erzielen Sie mithilfe additiver Technologien?

Bettermann: Zunächst einmal entfällt der zeit- und kostenaufwändige Werkzeugbau. Dadurch verkürzt sich die Durchlaufzeit bis zum Rohgussteil von mehreren Wochen auf wenige Tage. Unsere Kunden halten oft schon zwei Wochen nach der Übermittlung ihrer Konstruktionsdaten das fertige endbearbeitete Bauteil in Händen. Durch die Kombination von additivem Formenbau und traditioneller Gießereitechnik können wir hoch komplexe Gussteile realisieren und dabei das gesamte Repertoire moderner Metallwerkstoffe nutzen; aktuell haben Kunden die Wahl aus über 300 verschiedenen Legierungen, darunter hochfeste und hitzebeständige Stahllegierungen sowie Legierungen auf Basis von Aluminium und Bronze. Gießprozesse haben einen weiteren Vorteil: Die homogene Temperaturverteilung und steuerbare Erstarrung im exakt simulierbaren Prozess sorgt für hochpräzise Bauteile ohne Verzug und Eigenspannung. Und natürlich ist es möglich, die gedruckten Gussformen jederzeit nachzudrucken und bei Bedarf zu modifizieren.

 

Und welche Teile der Wertschöpfungskette deckt innoCast dabei selbst ab?

Bettermann: Wir bieten den kompletten Prozess aus einer Hand: Bei Bedarf unterstützen wir unsere Kunden beim Design und der Produktentwicklung, übernehmend die Auslegungen und die Optimierung der Bauteile und der Gießprozesse mithilfe von Simulationssoftware, fertigen die Sandformen und Ausschmelzmodelle mit additiven Verfahren, gießen danach die Bauteile und haben auch die mechanische Nachbearbeitung im Haus. Das hat sich bewährt – und ist schon allein aus Haftungsgründen der praktikabelste Weg. Wir sind voll verantwortlich. Und wir haben einen hohen Qualitätsanspruch, den wir durch aufwändige 3D-Qualitätskontrollen und fortlaufende Qualitätssicherung im Prozess untermauern.

 

Könnte perspektivisch auch der Direktdruck von Metallen für Sie interessant werden?

Bettermann: Noch fragen unsere Kunden selten danach. Doch wir werden bereit sein, wenn sich das ändern sollte. Früher oder später werden wir direkte Metalldruckverfahren nutzen, um Einzelteile zu fertigen. Wir haben beobachten den Markt und erleben, wie die Prozesse robuster und das Werkstoffangebot breiter werden. Noch allerdings sehen wir die Kombination von AM und Gießereitechnik in unserer Marktnische im Vorteil. Unser Knowhow liegt ja auch zu großen Teilen in der komplexen Gießereitechnik.

 

Welches Potential trauen Sie AM zu und wie stellen Sie sich typische AM-Prozessketten im Jahr 2030 vor?

Bettermann: Das ist schwer zu beantworten. Es hängt davon ab, wie schnell additive Prozesse reifen, Aufbauraten steigen und die Werkstoffauswahl steigt. Es wird Branchen geben, die über die Flexibilität, Designfreiheit und die Umsetzungsgeschwindigkeit des Additive Manufacturing echte Mehrwerte erzielen und die Verfahren auf breiter Basis einsetzen. Erst recht, wenn junge Leute in Konstruktionsabteilungen drängen, die additiv denken und an den Unis entsprechend qualifiziert werden. Heute wissen schon 15-Jährige, was eine STL-Datei ist und wie man damit umgeht. Dagegen spielen Themen wie Automatisierung und Vernetzung in unserer Marktnische eine untergeordnete Rolle. Bei Prototypen, Klein- und Sonderserien wird es sich auch im Jahr 2030 auch aufgrund der Teilevielfalt kaum lohnen, AM-Prozessketten zu automatisieren – und die dafür notwenigen Automatisierungsspezialisten zu beschäftigen. Unsere Prozesskette ist im Grunde seit 15 Jahren stabil.

 

Abschlussfrage: Mit welchen Zielen haben Sie sich der Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing im VDMA angeschlossen?

Bettermann: Einerseits möchten wir einen Beitrag leisten, um die Weiterentwicklung additiver Fertigungsverfahren und deren Einsatz in der Industrie zu fördern. Auf der anderen Seite hilft uns die Vernetzung mit den anderen Akteuren, Entwicklungen und Innovationen in der jungen, sehr dynamischen AM-Branche zu verfolgen und technologisch am Ball zu bleiben. Und nicht zuletzt ist es hilfreich, sich mit Praktikern über deren Erfahrungen auszutauschen, um Vorteile der Technologie realistisch einordnen und vom allgemeinen Hype abgrenzen zu können