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PostProcess: Was sind die Herausforderungen der Nachbearbeitung 2021?

Am 22. Dezember 2021 von Regina P. veröffentlicht

PostProcess Technologies, Hersteller von Nachbearbeitungslösungen, hat die dritte Ausgabe seiner jährlichen Studie über die Trends und Herausforderungen in der Nachbearbeitung veröffentlicht. Der diesjährige Bericht bestätigt die bereits im letzten Jahr angekündigten Trends. Dazu zählen der Wunsch, die Nachbearbeitung zeitlich zu verkürzen bei gleichzeitiger Qualitätssteigerung um Anwendern die Möglichkeit zu bieten, ihren Fokus auf andere Schritte in der Wertschöpfungskette zu richten. Kunden der additiven Fertigung wünschten sich für die Nachbearbeitung einen hohen Automatisierungsgrad, insbesondere im Hinblick auf die Massenproduktion.

2021 hat sich die Zahl der Studienteilnehmer verdoppelt, was auch beweist, dass die Anwender der additiven Fertigung ein wachsendes Interesse am Thema zeigen. 50 % der Befragten wissen genau, welche Methoden in ihrem Unternehmen eingesetzt werden, was das Interesse bekräftigt. Die Studie von PostProcess Technologies beleuchtet die Nachbearbeitungstrends in Zusammenhang mit den von den teilnehmenden Unternehmen gewählten 3D-Druckverfahren. Wenig überraschend gehören FDM, die Photopolymerisation und das Pulversintern zu den meistverwendeten Verfahren, gefolgt von MultiJet Fusion und Material Jetting. Jedes Verfahren bringt natürlich spezifische Einschränkungen mit sich – ein Punkt, den Sie während der gesamten Studie im Hinterkopf behalten sollten.

Die Nachbearbeitungsmethode hängt von der verwendeten Technologie und der Endanwendung ab (Bild: Nikko Industries)

Die verwendeten Nachbearbeitungslösungen

So zahlreich die Verfahren der additiven Fertigung sind, so zahlreich sind auch die Methoden zur Nachbearbeitung: Dazu zählen beispielsweise das Entfernen der Stützen, überschüssigem Material, die Oberflächenbearbeitung, Polieren, die Wärmebehandlung usw. Je nach Endanwendung des 3D-gedruckten Teils und dem verwendeten Verfahren ist die Nachbearbeitung mehr oder weniger zeitaufwändig und komplex. In diesem Jahr ähneln die verwendeten Methoden stark jenen aus den Jahren zuvor:  82% der Teilnehmer nennen die Entfernung von Stützen, 67% die anschließende Oberflächenbearbeitung, 45% die Entfernung von Harz und 44% das Entpulvern. Ein wenig überraschendes Ergebnis, wenn man die am häufigsten verwendeten 3D-Drucktechnologien kennt.

PostProcess widmet sich auch dem MultiJet Fusion-Verfahren von HP, das für die Massenproduktion immer beliebter wird. Die Teilnehmer geben an, dass die Nachbearbeitung nach wie vor eine echte Herausforderung beim Übergang zur Serienfertigung darstelle, wobei weniger als 18 % der Technologieanwender der Meinung sind, dass die derzeit verfügbaren Lösungen ausreichend seien. Ein interessanter Aspekt, da die additive Fertigung vom Rapid Prototyping zur Serienfertigung übergegangen ist und viele Akteure mit ihren Lösungen diesen Übergang erleichtern wollen. Wie die Studie feststellt, ist der Markt noch nicht ganz auf die Serienfertigung eingestellt, auch wenn die Initiativen zahlreicher werden. Auch HP entwickelt automatisiertere Lösungen für die Nachbearbeitung, die genau auf diese Produktionslogik ausgerichtet sind. Diese Herausforderung soll in den nächsten Jahren bewältigt werden können.

Herausforderungen bei der Nachbearbeitung

Die Ausgabe 2021 beleuchtet auch die Herausforderungen, mit denen die Anwender konfrontiert sind. Auch diese haben sich in den vergangenen Jahren wenig verändert. Für 53% der Befragten dauere der Nachbearbeitungszyklus zu lange, unabhängig davon, ob sie FDM, SLA oder SLS verwenden. 52% geben an, dass es sehr schwierig sei, einheitliche Fertigteile zu erhalten. Schließlich sei auch das Angebot qualifizierter Arbeitskräfte ein Hindernis für die Nachbearbeitung. Der Markt für die additive Fertigung benötigt mehr Menschen mit Knowhow und Expertise für diese Fachgebiete.

Die größten Herausforderungen der Nachbearbeitung für die am häufigsten verwendeten Verfahren (Bild: PostProcess Technologies)

Die Studie stellt außerdem fest, dass für diejenigen, die Pulver entfernen müssen – sei es bei SLS oder MJF – die Nachbearbeitung den Herstellungsprozess verlangsamt und die Gesamtausgaben erheblich erhöht. Bei der Entfernung von Harz liegt die größte Herausforderung in der Sicherheit, Hygiene und Abfallentsorgung.

Welche Zukunft hat die Nachbearbeitung?

Die Bilanz mag zunächst weniger optimistisch erscheinen, doch gilt es die Bereitschaft der Akteure, in Zukunft mehr in Nachbearbeitungslösungen investieren zu wollen, hervorzuheben. 30 % der Teilnehmer geben an, mehr als ein Viertel ihres Budgets in die Nachbearbeitung zu investieren. Unternehmen aus der Automobilbranche sind übrigens jene, bei welchen diese Investition am wichtigsten ist. Aber worauf zielen die Teilnehmer mit dieser Investition ab? Für 76% gehe es darum, eine bessere Qualität des fertigen Teils zu erzielen, während 45% der Teilnehmer die Zykluszeit verkürzen wollen.

Was die Zukunftsprognose betrifft, so geben 60% der befragten Unternehmen an, dass sie die Bereiche Gesundheit, Sicherheit und Nachhaltigkeit in Zusammenhang mit der Nachbearbeitung verbessern wollen. Die Zukunft der Nachbearbeitung betrifft ultimativ die gesamte Wertschöpfungskette der additiven Fertigung und soll in den nächsten Jahren zunehmend an Bedeutung gewinnen. Die gesamte Studie von PostProcess Technologies finden Sie HIER.

*Titelbildnachweis: Hubs

 

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