»Es rentiert sich«

Text und Fotos: Thomas Masuch — 18.01.2019

Wie industrietauglich Additive Fertigung ist, zeigt sich sehr gut bei mittelständischen Anwendern. Denn hier muss sich die Technologie relativ schnell rechnen. Bei Rolf Lenk Werkzeug- und Maschinenbau in Ahrensburg gelingt das: Der Bereich additive Metallfertigung wächst stark – auch dank des guten Zusammenspiels mit der konventionellen Fertigung im Unternehmen.

Eine wichtige Säule der Additiven Fertigung bei Lenk steht neben den Lasersinter- Anlagen. In den an die AM-Abteilung angrenzenden Produktionshallen versammeln sich zahlreiche Fräs-, Dreh- und Erodiermaschinen. »Ein guter additiver Lohnfertiger braucht das Know-how in der Zerspanung «, erklärt Gregor Sodeikat, geschäftsführender Gesellschafter von Lenk Werkzeugbau. »Nur eine 3D-Druck-Maschine hinstellen ist nicht alles. Kunden erwarten in der Regel voll funktionale Bauteile.«

Im Anschluss an den additiven Fertigungsprozess müssen meist Stützstrukturen entfernt, Löcher oder Gewinde gebohrt oder einzelne Teilflächen gefräst werden. Dabei sind die »gedruckten« Metallteile oft filigran, haben unregelmäßige Formen und eine recht raue Oberfläche und sind dementsprechend schwer zu spannen. »Wenn man bei der additiven Konstruktion nicht an die Nachbearbeitung denkt, wird es hinterher teuer«, schmunzelt Gregor Sodeikat. Bei Lenk werden die Bauteile deshalb bereits produktionsoptimiert konstruiert. Außerdem finden sich neben den Fräsmaschinen im Werkzeugbau zahlreiche Vorrichtungen, in denen die additiven Bauteile schonend gespannt und dann weiterbearbeitet werden.

»Ein gutes additiv gefertigtes Produkt entsteht nur im Kontakt mit dem Kunden.«

WURZELN IM WERKZEUGBAU

Lenk hat seine Wurzeln, wie der Unternehmensname erkennen lässt, im Werkzeugbau und in der traditionellen Metallbearbeitung. Inzwischen hat das Unternehmen aus dem norddeutschen Ahrensburg, etwa auf dem halben Weg zwischen Hamburg und Lübeck, auch in der Additiven Fertigung ein umfangreiches Wissen aufgebaut und ist laut Ge? schäftsführer Sodeikat »der größte Dienstleister für additive Metallfertigung in Norddeutschland «.

»Wir liefern von der Idee bis zum fertigen Bauteil«, ergänzt Matthias Otte, der seit zwei Jahren als Projektleiter den Bereich Additive Fertigung bei Lenk verantwortet. Für manche Kunden »druckt« Lenk nach Kundenvorgabe und liefert die Teile, wie sie aus der Maschine kommen; bei anderen reicht der Service von der Mitentwicklung der Bauteile bis zur Nachbearbeitung.

KEIN RISIKO BEIM PULVER

Eines der größeren Projekte sind Motorträger aus Aluminium für den Bugatti Chiron. 125 Stück pro Jahr werden dafür in Ahrensburg produziert – aufgrund der sonst eher einstelligen Stückzahlen spricht Sodeikat deshalb auch von einer »Serie«. Zum Auftrag gehört auch ein Messprotokoll für jedes fünfte Teil. »Der Prozess läuft stabil«, berichtet Otte.

Ein wichtiger Baustein dabei ist auch das Pulver: Lenk Werkzeugbau kauft das Material direkt beim Maschinenhersteller. Spezielle Pulverlieferanten seien zwar günstiger, sagt Sodeikat, aber dann müsste man auch jede Charge selbst prüfen. »Und bei einem Teil, das mehrere Tausend Euro kostet, macht es wenig Sinn, die Prozesssicherheit und letztendlich den ganzen Baujob zu riskieren, um 40 Euro beim Pulver zu sparen.«

AM ALS WACHSENDER GESCHÄFTSBEREICH ETABLIERT

Mit der Welt des 3D-Drucks kam Geschäfts?führer Sodeikat 2006 in Berührung, als er von SLM Solutions im nur 40 Kilometer entfernten Lübeck einen Auftrag für konventionelle Prototypen-Bauteile erhielt. Seitdem ist der 59-Jährige von der Additiven Fertigung fasziniert, »und deshalb treibe ich sie aktiv voran«, Wichtig sei dabei natürlich auch, dass sich »das Ganze rentiert«.

»Als der additive Fertigungsprozess stabil lief, haben wir selbst eine Maschine erworben. « 2016 folgten zwei weitere Anlagen, 2018 die vierte: Sämtliche Pulverbettanlagen stammen von SLM Solutions. Dazu zählen derzeit zwei SLM280 Twin sowie zwei SLM500, die mit vier Lasern ausgestattet sind. Inzwischen hat Lenk auch eine Anlage zum Auftragsschweißen von Gefertec erworben und fertigt darauf zum Beispiel Schiffsschrauben.

In dem 29 Mitarbeiter zählenden Unternehmen in Ahrensburg hat sich die Additive Fertigung neben dem Werkzeug- und dem Maschinenbau zu einem wichtigen Unternehmensbereich entwickelt. Sieben Mitarbeiter beschäftigen sich inzwischen ausschließlich mit dem 3D-Druck: drei in der Kundenbetreuung und vier in der Produktion. »Und die Additive Fertigung wächst stärker als die anderen Bereiche«, freut sich Matthias Otte.

AUFBAU VON KNOW-HOW DAUERT

Die ersten Aufträge kamen über Messen, zum Teil auch aus der Oldtimer-Szene. Dabei hatte der Aufbau des technischen Know-hows für die Additive Fertigung »erst einmal ein Jahr gedauert«, erinnert sich Sodeikat. »Und so lange haben wir auch viel in die Schrottkiste geworfen.« Heute ist das Fertigungsniveau deutlich höher, »doch die Schrottkiste ist auch nicht leer«, ergänzt Otte offen. »100 Prozent gute Teile zu produzieren ist immer noch eine Herausforderung.«

Mit dem gewachsenen Fertigungswissen können die Mitarbeiter von Lenk auch den bisherigen Kunden Optimierungen einzelner Bauteile vorschlagen und diese additiv fertigen. Wie bei einem Greifer, der ursprünglich aus Aluminium gefräst wurde: Otte konnte den Kunden überzeugen, den Greifer aus Titan zu drucken. Damit ist das Bauteil zwar etwas teurer, hat aber nun die rund vierfache Standzeit.

»KUNDEN BEI KONSTRUKTION EINBEZIEHEN«

Inzwischen können Sodeikat und Otte zahlreiche Beispiele für optimierte Bauteile nennen. Voraussetzung für die Optimierungen ist aber immer wieder, den Kunden von den Vorteilen additiver Konstruktion zu überzeugen. »Dafür müssen die Kunden verstehen, wie man additiv fertigt«, erklärt Otte. »Deshalb versuchen wir, Kunden bei der Konstruktion mit einzubeziehen.« Bei einem Schaber für die Lebensmittelverarbeitung entstand so die Idee, diesen innen hohl zu konstruieren. »Dadurch hatten wir weniger Verzüge, brauchten weniger Material und konnten schneller produzieren.« Der Austausch mit Kunden ist für Sodeikat deshalb unverzichtbar. »Ein gutes additiv gefertigtes Produkt entsteht nur im Kontakt mit dem Kunden.«

Inzwischen ist Otte regelmäßig bei Kunden im Einsatz, um die Konstrukteure für die Besonderheiten der Additiven Fertigung zu schulen, und konnte dabei auch eine dynamische Entwicklung beobachten. »Die Kunden entwickeln dadurch selbst die Fantasie für additiv gefertigte Teile.« Der Prozess dauere aber seine Zeit und sei oft auch eine Generationsfrage.

Dass die Kunden mit ihrem gesteigerten additiven Wissen eine eigene Fertigung aufbauen, davon geht Sodeikat nicht aus. Zwar gebe es bei höheren Stückzahlen hin und wieder diese Überlegung. »Doch oft wird das aufgrund des hohen Invests wieder verworfen.« Es reiche ja nicht nur die Maschine. »Man braucht auch die Peripherie, die Zerspanung, eine Säge und viel Know-how.« Und selbst wenn man nur die Kosten für die Technik rechne, müsse eine AM-Anlage zu mindestens 75 Prozent ausgelastet sein. »Und so viele Teile muss man erst mal haben.«

Mehr Infos unter: