{"id":50176,"date":"2023-09-20T11:00:44","date_gmt":"2023-09-20T09:00:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=50176"},"modified":"2023-09-20T15:45:47","modified_gmt":"2023-09-20T13:45:47","slug":"schnell-guenstig-multimaterial-aim3d-verbindet-3d-druck-und-spritzguss","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/schnell-guenstig-multimaterial-aim3d-verbindet-3d-druck-und-spritzguss\/","title":{"rendered":"Schnell, g\u00fcnstig, Multimaterial: AIM3D verbindet 3D-Druck und Spritzguss"},"content":{"rendered":"

AIM3D ist ein Spin-Off der Universit\u00e4t Rostock und wurde von Wissenschaftlern eben dieser Uni gegr\u00fcndet. Die erste Finanzierungsrunde des Startups f\u00fcr den Drucker ExAM 255 ging 2018 mit 1,4 Millionen Euro erfolgreich \u00fcber die B\u00fchne. Mit einem einfachen 3D-Drucker wollten sich die Wissenschaftler aber nicht begn\u00fcgen. Ihre Ziele sind vielf\u00e4ltig: sie wollen Metallteile kosteneffizient herstellen, die Serienfertigung revolutionieren und noch dazu Materialgrenzen \u00fcberwinden. Beim ersten Produkt, der Maschine ExAM 255 handelt es sich daher um einen Multimaterialdrucker, der alle schmelzbaren Materialien verarbeitet, darunter Keramik, Metall<\/a> und Kunststoffe. Verwendet wird dazu Standard-Spritzgussmaterial. Damit dies gelingt, hat AIM3D einen eigenen Druckkopf und eine eigene Drucktechnologie, basierend auf dem CEM-Verfahren (Composite Extrusion Modeling), entwickelt. Dieses Verfahren kombiniert die Vorteile des Spritzguss mit additiver Fertigung und erm\u00f6glicht so den Einsatz von \u00fcblichem Spritzgussgranulat.<\/p>\n

Der Ansatz, komplexe Formen m\u00f6glichst billig zu produzieren, geht Hand in Hand mit dem Vorsatz von AIM3D, n\u00e4mlich den 3D-Druck von der Kostenseite her zu revolutionieren. Daf\u00fcr zeigt das Startup zunehmend mit neuen Innovationen auf. F\u00fcr die zweite Finanzierungsrunde des neuen Industriedruckers ExAM 510 konnten bereits die HZG Group und andere Fr\u00fchphaseninvestoren gewonnen werden. Im Gespr\u00e4ch mit Dr. Vincent Morrison, Co-Gr\u00fcnder von AIM3D, erfahren Sie mehr \u00fcber den spannenden Werdegang von AIM3D und was das Startup in Zukunft noch vor hat.<\/p>\n

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3DN: K\u00f6nnten Sie sich kurz vorstellen und berichten, wie Sie zum 3D-Druck gekommen sind?<\/h3>\n

Mein Name ist Vincent Morrison und ich bin zusammen mit meinem Kollegen Clemens Lieberwirth einer der Gr\u00fcnder von AIM3D. Ich habe damals als einer der ersten Studenten an der Universit\u00e4t Rostock die Vorlesungen zu \u201eGenerativen Fertigungsverfahren\u201c geh\u00f6rt. Damals, das war 2008, nannte man die additive Fertigung<\/a> im deutschsprachigen Raum noch h\u00e4ufig so. Es folgten dann die Betreuung der Praktika in dieser Vorlesung und sp\u00e4ter die Arbeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an dem Lehrstuhl, der sich mit der additiven Fertigung besch\u00e4ftigte. Ich selber war zwar im Fachbereich Hydraulik\/Fluidtechnik des Lehrstuhls t\u00e4tig, hatte jedoch so fast t\u00e4glich Ber\u00fchrungen mit der additiven Welt.<\/p>

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Der Background aus der Wissenschaft hat bei der Unternehmensgr\u00fcndung nat\u00fcrlich sehr geholfen, da wir an der Universit\u00e4t gelernt haben \u00fcber den Tellerrand herauszuschauen und Probleme analytisch zu betrachten. Au\u00dferdem muss man sagen, dass die Universit\u00e4t Rostock nicht nur der Ort war, an dem sich das Kernteam kennengelernt hat, sondern dass die Universit\u00e4t uns auch die technischen M\u00f6glichkeiten gegeben hat, das Verfahren zu entwickeln, mit dem wir arbeiten. So waren viele Teile der ersten Extruder additiv auf MEX-Systemen und einer Arcam EBM Maschine hergestellt. Ohne diese M\u00f6glichkeiten h\u00e4tten wir niemals in einer solchen Geschwindigkeit unser Kern-Know-How aufbauen k\u00f6nnen.<\/p>\n

3DN: Wie hat sich Ihr Unternehmen seit der Gr\u00fcndung weiterentwickelt? Was waren die gr\u00f6\u00dften Meilensteine?<\/h3>\n

Das Unternehmen AIM3D startete 2017 mit f\u00fcnf Mitarbeitern und ohne konkretes Produkt. Es gab nicht mal einen richtigen Prototyp, da die bis dahin entstandenen Extruder nur Mikrogranulat verarbeiten konnten, welches kein industrieller Standard ist. Heute haben wir zwei sehr gute Maschinen in ihren jeweiligen Anwendungsfeldern und 18 Mitarbeiter sowie viele zufriedene Kunden. Ich denke, die wichtigsten Meilensteine auf diesem Weg \u2013neben den erfolgreichen Finanzierungsrunden\u2013, waren die Markteinf\u00fchrung der ExAM 255 f\u00fcr den MIM- und CIM-Bereich sowie Kunststoffe bis PA6 und der Start der Betaphase der ExAM 510, die mit hoher Konstanz ULTEM\u2122 9085 Granulat von Sabic und auch PEEK<\/a> verarbeiten kann. Hier wird der n\u00e4chste Meilenstein zur Formnext 2023 der Serienstart der ExAM 510 sein.<\/p>\n

\"AIM3D-Drucker\"

Links der Drucker ExAM 255 und rechts der Drucker ExAM 510.<\/p><\/div>\n

3DN: K\u00f6nnten Sie Ihr eigenes Druckverfahren n\u00e4her er\u00f6rtern?<\/h3>\n

Das geht zum Gl\u00fcck sehr einfach und schnell. Denken Sie einfach an einen Filamentdrucker, den viele f\u00fcr einige hundert Euro aus dem Internet oder lokalen Gesch\u00e4ften kennen und vielleicht sogar zu Hause haben. Unterhalb der D\u00fcse ist der Prozess quasi identisch mit nur wenigen Detailunterschieden. Aber oberhalb der D\u00fcse liegt der entscheidende Unterschied! Anstelle von ein paar Zahnr\u00e4dern, die ein Filament in die D\u00fcse dr\u00fccken, findet man bei uns eine F\u00f6rderschnecke, welche direkt industrielles Granulat aufschmilzt und durch die D\u00fcse f\u00f6rdert. Das Granulat ist exakt das gleiche, das sonst in die Spritzgussmaschinen eingef\u00fcllt wird. Das erm\u00f6glicht also, sehr viele Werkstoffe additiv zu verarbeiten oder auch sehr gut experimentelle Werkstoffe additiv zu entwickeln und in Kleinserienproduktionen einzusetzen.<\/p>\n

Au\u00dferdem k\u00f6nnen wir mit dem Schneckenextruder viel mehr Druck auf die D\u00fcse bringen. Durch diesen Umstand und ohne die Beschr\u00e4nkungen von Filamenten auf der chemischen Seite, k\u00f6nnen wir wesentlich schneller drucken und h\u00f6here F\u00fcllgrade an\u00a0 Metallpartikeln, Glas- oder Kohlefasern oder anderen Zus\u00e4tzen im Material verarbeiten. Die Technik hat zwar einen h\u00f6heren Einstiegspreis, rechnet sich aber bei entsprechendem Durchsatz. Daher paaren wir unsere Extruder mit schnellen und pr\u00e4zisen Achssystemen und bauen so industrielle additive Fertigungssysteme f\u00fcr den Dauereinsatz in der Industrie.<\/p>\n

In Bezug auf den Multimaterialdruck folgen wir absolut keinem Credo, dass Granulate besser sind als Filamente, sondern kombinieren sogar beides in unseren Druckern. In Summe erh\u00e4lt man so zwei Drucksysteme, die an einem Tag MIM- und CIM-Werkstoffe in einem Bauteil kombinieren k\u00f6nnen und am darauffolgenden Tag ohne Umr\u00fcstung direkt Kunststoffteile herstellen k\u00f6nnen. Die ExAM 510 kann durch ihre drei Extruder sogar zwei Baumaterialien mit l\u00f6slichen St\u00fctzmaterialien kombinieren. Das kann gerade bei Bauteilen mit Hart-Weich-Kombinationen sehr hilfreich sein. Am Ende z\u00e4hlt sicher diese Vielf\u00e4ltigkeit f\u00fcr die Anwender und das Potential, die Maschinen gut auszulasten und so einen kosteneffizienten Prozess zu haben.<\/p>\n

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Die Druckl\u00f6sungen von AIM3D verarbeiten Kunststoffe, Keramik, Stahl und Kupfer, wie hier am Bild.<\/p><\/div>\n

3DN: An welche Sektoren wenden Sie sich mit Ihren Verfahren und Ans\u00e4tzen?<\/h3>\n

Das kann man eigentlich gar nicht richtig einschr\u00e4nken. Am Ende sind die St\u00fcckzahlen entscheidend und wir wissen von unseren Kunden, dass diese h\u00e4ufig im Bereich bis 3.000 St\u00fcck pro Serie liegen. Die ist nat\u00fcrlich im Aerospace<\/a>-Bereich h\u00e4ufig zu finden, aber auch in den Sparten Transport und Automotive<\/a>, wenn es um Nutzfahrzeuge oder High-Performance-Cars geht. Durch die breite Auswahl an Werkstoffen kann das System aber fast in jeder Branche Anwendung finden. Das offene Materialsystem auf Granulatbasis erm\u00f6glicht am Ende auch im Forschungsbereich und in der Materialentwicklung z.B. der Kunststoffindustrie viele spannende Projekte und Weiterentwicklungen.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnten Sie mehr zu Ihren derzeitigen Projekten erz\u00e4hlen? Was hat es mit Ihrem Voxelfill-Projekt auf sich?<\/h3>\n

Ein konkretes Projekt nach der erfolgreichen zweiten Finanzierungsrunde ist nun der Serienstart der ExAM 510, mit welcher wir stark auf den Markt rund um die ULTEM<\/a>\u2122 Kunststofffamilie abzielen. Hier zeigen unsere Untersuchungen, dass wir reproduzierbar vergleichbare Festigkeiten bei h\u00f6heren Bruchdehnungen erreichen k\u00f6nnen, als es die Filamentsysteme schaffen. Au\u00dferdem rechnet sich der Einsatz der ExAM 510 hier bereits nach weniger als 100kg Druckmaterial.<\/p>\n

Zum Voxelfill-Projekt d\u00fcrfen wir gl\u00fccklicherweise auch schon recht viel erz\u00e4hlen. Die Grundidee ist, die MEX-Verfahren – also wieder Filamente und Granulate – von einem schichtbasierten Verfahren in ein volumenbasiertes Verfahren zu \u00fcberf\u00fchren. Hierzu bauen wir erst \u201ehohle\u201c Bauteile, welche \u00fcber Kammern im Inneren verf\u00fcgen. Das kann man sich vorstellen, wie ein klassisches Filamentbauteil mit Infill. Diese Kammern f\u00fcllen wir nach ein paar Schichten im Anschluss mit Material auf, wir spritzen sozusagen Material in eine Kavit\u00e4t, so wie der Spritzguss es macht. Das Ganze macht den Prozess nicht nur bis zu drei mal schneller, sondern soll auch deutlich mehr Festigkeit in die Bauteile bringen. Dies gilt insbesondere f\u00fcr fasergef\u00fcllte Werkstoffe, da wir durch diesen Schritt die Fasern auch in Z-Richtung orientieren k\u00f6nnen, was bisher nicht m\u00f6glich war. Derzeit entwickeln wir eine entsprechende Software, damit wir bald unsere bestehenden und neuen Systeme mit diesem Feature ausstatten k\u00f6nnen.<\/p>\n

3DN: Haben Sie noch abschlie\u00dfende Worte an unsere Leserschaft?<\/h3>\n

Viele kluge K\u00f6pfe stellen sich die Frage, wo sich die additive Fertigung in den n\u00e4chsten Jahren hin entwickeln wird. Ich hoffe wir schieben uns noch mehr in Richtung industriellem Prozess und Fertigung. Viele Anwender haben hier in den letzten Jahren die richtigen Schritte gemacht und auch die Akzeptanz der Technologie steigt immer weiter. Das ist nicht nur bei den Firmen festzustellen, sondern auch bei den Endkunden. F\u00fcr die Hersteller bedeutet das aber umso mehr, dass wir alle gemeinsam die Prozessstabilit\u00e4t unserer Maschinen und der gesamten Prozesskette verbessern m\u00fcssen. Vielen Dank daher an alle, die daran arbeiten, dass die additiven Fertigungsverfahren immer anerkannter werden und an alle neuen Teilnehmer in der additiven Welt. Bedauerlicherweise k\u00f6nnen aber auch die additiven Systeme nicht einfach alles drucken. Es geht leider nicht ohne Einschr\u00e4nkungen. Aber mit fertigungsgerechtem Design kann man additiv unglaubliche Fortschritte erreichen. Mehr dazu finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n