Formnext 2023

Frankfurt, 10.11.2023. Die Formnext 2023 machte Frankfurt mit 859 Ausstellern auf 54.000 Quadratmetern und zahlreichen Weltpremieren vier Tage lang zum weltweiten Schaufenster der additiven high-end Fertigung. Die Formnext ist die weltweit führende Veranstaltung zum Thema 3D-Druck, auf der die ganze Bandbreite der Hardware, Software und Materialien für die additive Fertigung vorgestellt wird. 32.851 Besucher konnten sich bei 859 Ausstellern (59% davon international) einen Überblick über die neuesten 3D-Druck-Technologien verschaffen und machte Frankfurt damit erneut zum Zentrum des weltweiten Additive Manufacturing und der modernen Produktionstechnologien. In ihrem neunten Messejahr konnte die Formnext die bereits sehr starken Besucherzahlen aus dem Vorjahr nochmals um 11,1% steigern.

Der übergeordnete Metatrend Nachhaltigkeit stand bei immer mehr Besuchern und Ausstellern, der diesjährigen Partnerregion Nordic sowie im umfangreichen Vortragsprogramm im Fokus.

Die Aussteller der Formnext sowie zahlreiche Events und Sonderschauen zeigten die vielfältigen Möglichkeiten des Additive Manufacturing für zahlreiche Anwenderbranchen von der Medizintechnik über den Automobil- und Maschinenbau bis hin zur Architektur sowie Luft- und Raumfahrt und vielen weiteren. Die Besucher konnten innovative Lösungen entdecken, mit denen sie ihre eigene Produktion effizienter und zukunftsfähiger aufstellen können.

Gleichzeitig erreichten die Hersteller von industriellen 3D-Druckern neue Dimensionen: Aussteller präsentierten roboterbasierte 3D-Druck-Systeme für Kunststoffmaterialien, mit denen sich sogar ganze Boote drucken lassen. Auch im Metallbereich stellten Unternehmen wie AMCM, Eplus3D, InssTek und andere unter Beweis, dass hochkomplexe und tonnenschwere Bauteile (z.B. Beispiel Raketentriebwerke) in einem Stück präzise additiv gefertigt werden können. Im Nano-Bereich präsentierten Aussteller wie BMF und Nano Dimension neue Lösungen, die zum Beispiel für den 3D-Druck von Elektronik-Bauteilen und vielem mehr genutzt werden können und hier künftig zahlreiche neue Anwendungen und Produkte möglich machen. Die hohe Innovationskraft der Formnext zeigte sich auch daran, dass etablierte und junge Unternehmen wie Bosch, D3-AM, Reinforce 3D oder Venox Systems ganz neue additive Produktionstechnologien vorstellten.

Beeindruckende Erfolgsgeschichte

„Die Entwicklung der Formnext beeindruckt jedes Jahr auf Neue“, so Sascha F. Wenzler, Vice President Formnext beim Veranstalter Mesago Messe Frankfurt GmbH. „Die hohe Dichte an Innovationen, Entscheidungsträgern und AM-Experten war unvergleichlich und sorgte für ein einzigartiges Messeerlebnis. Zusammen mit unserer enorm dynamischen Branche zeigt die Formnext den Weg für die künftige Entwicklung modernster Fertigungsindustrien.“

Mahdi Bodaghi, Senior Lecturer im Department of Engineering, Nottingham Trent University und Direktor 4D Materials & Printing Lab: „Ich habe meinen Besuch auf der Formnext sehr genossen! Ich habe eine Menge neuer AM-Technologien entdeckt und es war fantastisch zu sehen, dass eine große Anzahl von ihnen an die Bedürfnisse und Ansprüche von Unternehmen und der Gesellschaft angepasst wurden. Ich kann den wachsenden Einfluss spüren, den AM auf uns alle hat!“

„Hier ist der richtige Ort, um die Entwicklungen und Fortschritte innerhalb des AM-Marktes zu sehen. Auf der Formnext konnten wir verschiedenste Systeme und Materialien gebündelt und effizient an einem Ort erleben. Das eröffnet uns die Möglichkeit, die passendsten Lösungen für unsere Produktion zu finden und auszuwählen.“ Chip Gear, CEO The Technology House.

Die beeindruckende Besucherfrequenz und die hohe Qualität der Gespräche wurden auch von den Ausstellern gelobt:

„Wir sind mit 3D-Werk zum ersten Mal als Aussteller auf der Formnext und sind begeistert! Die Qualität und Quantität der Gespräche, die wir geführt haben und der neuen Kontakte, die wir knüpfen konnten, hat unsere Erwartungen übertroffen – vor allem hinsichtlich der aktuellen wirtschaftlichen Lage. Hier sieht man, dass die Additive Fertigung weiterhin auf dem Vormarsch ist“, so Gerhard Duda, CEO und Gründer der 3D-Werk Black Forest GmbH.

Robin Bappert und Christof Dratner, Cunova: „Die Formnext war für uns in jeglicher Hinsicht überwältigend – zu sehen, wie viele Innovationen es hier gibt, und wie viele wertvolle Gespräche mit potentiellen Kunden wir führen konnten. Wir haben hier gemerkt, dass sich für uns im Rahmen der Additiven Fertigung ein völlig neuer Markt eröffnet und sehen jetzt nochmal verstärkt das Potential für uns, voll in die Lieferkette als Pulverlieferant einzusteigen.“

Daniele Grosso, Marketing Manager Prima Additive: „Wir hatten sehr viele Kontakte und sind sehr zufrieden mit der enorm hohen Qualität der Besucher, die zu unserem Stand kamen. Das Wissen über die Technologie nimmt stetig zu, die Besucher kommen mit konkreten technischen Fragen zu uns und sind mehr und mehr in der Position, in ihren Unternehmen Entscheidungen zu treffen.“

Mitch Debora, Co-Gründer und Geschäftsführer Mosaic Manufacturing: „Wir wollten 3D-Druck in die Produktion bringen und haben auf der Formnext verkündet, dass unsere Maschinen jetzt lieferbar sind. Dafür haben wir an unserem Stand genau die richtigen Partner und mögliche Kunden aus der ganzen Welt angetroffen. Die Nachfrage war überwältigend, wir hatten sehr viele Besucher mit hoher Kaufkraft.“

InssTek Inc. Multimetall Raketendüse

Highlights

Multimaterial- und multifunktionale Bauteile

Um den immer höheren Anforderungen an die Funktionalisierung und Miniaturisierung von Bauteilen gerecht zu werden, ist es notwendig, verschiedene Werkstoffe in Bauteilen mit hochkomplexen Geometrien zu kombinieren. Additive Fertigungstechnologien erlauben hierbei erstmals Eigenschaftskombinationen wie dicht/porös oder elektrisch bzw. thermisch leitend und isolierend in einem Bauteil. Für die Herstellung von Multimaterialbauteilen eignen sich besonders Technologien auf Basis thermoplastischer Bindersysteme, bei denen die Werkstoffe gezielt an den Stellen aufgebracht werden, an denen sie benötigt werden. Diese AM-Technologien bieten zudem die Möglichkeit, neben Hochleistungskeramiken ein nahezu unbegrenztes Materialportfolio mit der gleichen Prozesskette zu verarbeiten: Hartmetalle und Cermets, Pulvermetalle, Gläser sowie Verbundwerkstoffe.

InssTek druckt FGM-Raketendüse aus mehreren Materialien in 3D

Der Ansatz „Funktional abgestufte Materialien“ wurde von Insstek als neuartige Methode zur Kombination zweier Metallmaterialien über DED demonstriert. InssTek, einem Entwickler von Metall-DED-Technologie mit Sitz in Daejeon, Südkorea, ist es gelungen, eine Multimaterial-Raketendüse aus Functionaly Grade Material (FGM) unter Verwendung verschiedener Metalle (Aluminium-Bronze-Legierung und Edelstahl) in einem einzigen Drucklauf herzustellen. Diese Anwendung beweist, dass Luft- und Raumfahrtkomponenten, die in extremen Umgebungen eingesetzt werden, aus den idealen Materialien mit überlegenen Eigenschaften in den einzelnen Bereichen desselben Teils hergestellt werden können. Wie von der NASA und anderen Raumfahrtunternehmen bestätigt, wird die Fähigkeit, Einzelteile aus verschiedenen Metallen herzustellen, voraussichtlich eine Schlüsseltechnologie für den wachsenden Markt der Raumfahrtindustrie sein.

Viele Luft- und Raumfahrtkomponenten werden in extremen Umgebungen eingesetzt. Insbesondere Raketendüsen stellen unterschiedliche Anforderungen mit vielen unterschiedlichen Parametern. Beispielsweise sind die Arbeitstemperatur und der Wärmefluss im oberen und unteren Bereich der Düse unterschiedlich, sodass die bevorzugten Materialtypen für jeden Bereich unterschiedlich sein können.

Dies hat zwar dazu geführt, dass in jedem Bereich desselben Teils unterschiedliche Materialien verwendet werden müssen, doch die Fähigkeit, die beiden verschiedenen Materialien sicher und effektiv miteinander zu verbinden, bleibt eine Herausforderung, da der Kontakt aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der einzelnen Materialien zu schwach wird Material. Innstek hat gezeigt, dass durch eine schrittweise Änderung der Materialzusammensetzung durch die Präzision der Metallabscheidungs-AM-Technologie ein stabileres Material erzeugt werden kann, das härteren Bedingungen in extremen Anwendungen standhält.

Bei den meisten Metall-3D-Drucktechnologien wie Gießen, Schmieden und Schneiden werden Teile aus einem einzigen Material hergestellt. Direct Energy Deposition (DED) bietet jedoch einen erheblichen Vorteil, da es die Verwendung mehrerer Materialien ermöglicht. Beim 3D-Druck mit Multimaterialien ist die „Powder Supply“-Technologie die wichtigste Technologie. Es sollte über einen langen Zeitraum während des Drucks stabile Mengen liefern und auch mehrere Pulver gleichzeitig liefern, da die Eigenschaften einer Metalllegierung durch die Zusammensetzung der verschiedenen Elemente leicht verändert werden können. Daher ist die Technologie „Präzise Steuerung“ und „Mehrfachpulverzufuhr“ unerlässlich. Die CVM-Pulverzufuhrsystem-Technologie von InssTek leistet genau das: Sie sorgt für eine stabilere Pulverzufuhr während des Metall-3D-Druckprozesses. Durch Überwachung der Pulverzufuhr in Echtzeit kann die Zielmenge innerhalb von ±5 % geregelt werden. Darüber hinaus handelt es sich um eine optimierte Technologie zur Herstellung von Multimaterialteilen mit neuer Zusammensetzung durch unabhängige Steuerung von bis zu sechs verschiedenen Pulvern.

InssTek verfügt über eigene HW-, SW- und Materialverarbeitungstechnologien, mit denen Multimaterialteile hergestellt werden können. Basierend auf diesen Technologien ist es InssTek gelungen, die tatsächliche Raketendüse im Maßstab 1:1 aus funktional abgestuftem Material herzustellen. Derzeit wird daran geforscht, Teile aus mehreren Materialien in verschiedenen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt-, Schifffahrts- und Medizinindustrie einzusetzen.

Gühring DIANOZ- schwarze Diamantdruckdüse

DIANOZ - Gühring-Druckerdüse aus Diamant mit nahezu endloser Standzeit

Gühring liefert eines der wichtigsten Teile der Maschine: die Diamant-Druckerdüse für nahezu endloses Drucken ohne Verschleiß.

„Vor vier Jahren war das noch ein Garagen-Startup, nur ich und ein Rechner“, erinnert sich Christian Reil. „Heute bieten wir 30 verschiedene Drucker-Modelle. Und sind der einzige Hersteller von 3D-Druckern am Markt, der komplett in Deutschland fertigt.“ 2016 hat der Ingenieur die Marke CR-3D gegründet: „Schon während des Studiums war ich besessen von 3D-Druck und diese Technologie hat mich nie losgelassen. Deshalb will ich sie weiter voranbringen und etablieren.“ Denn das Verfahren ist absolut vielseitig und flexibel einsetzbar. Egal ob Metall, Ton oder Schokolade – 3D-Druck kennt keine Grenzen.

Gühring-Druckerdüse mit dem schwarzen Industriediamanten

Die Dianoz ist die erste diamantbestückte Druckerdüse auf dem Markt. Als härtester natürlicher Stoff der Welt bietet Diamant den besten Verschleißschutz – so auch als Einsatz an der Düsenspitze. Gleichzeitig leitet er Wärme hervorragend, was für eine gleichmäßige Materialextrusion und ebenmäßige Oberflächen sorgt.

Die Wahl der Düse ist entscheidend beim FEM-Druck

Kein anderes Material kann diese beide Eigenschaften so gut vereinen. Daher ist die Dianoz-Düse perfekt zum Drucken abrasiver Filamente im Schmelzschichtverfahren (FDM) geeignet.
Zentnerweise Carbonfaser-Filament kann man durch diese Diamantdüse leiten, ohne dass sie irgendein Anzeichen von Verschleiß zeigt, geschweige denn gewechselt werden musste. Und das obwohl es sich bei dem gedruckten Werkstoff um ein äußerst abrasives Material handelt, das zu 20 % mit sehr langen und harten Glasfasern gefüllt ist. „Bei diesem Material wäre mit einer Standard-Stahl-Düse nach etwa zehn Kilogramm Schluss gewesen, bei einer Messing-Düse schon nach 30 Gramm“, erklärt Reil.

Geringer Verschleiß spart Zeit bei der additiven Fertigung

Sobald die Düse durch Verschleiß kürzer wird, stimmt der Abstand zum Druckbett nicht mehr und die Oberfläche leidet. Häufig muss dann der Druckprozess abgebrochen werden oder es entstehen instabile Bauteile. Gerade wenn hochwertige Filamente wie Carbon-Fasern gedruckt werden, ist dieser verschleißbedingte Ausschuss teuer und muss unbedingt vermieden werden. Zudem ist ein Düsen-Wechsel zeitaufwändig, da die Drucker-Plattform komplett neu justiert werden muss. „Für das Wechseln einer Düse braucht man etwa 20 bis 30 Minuten – mit dem Aus- und Einbau, der neuen Kalibrierung des Druckbetts und einem anschließenden Probe- und Korrektur-Druck.“

Gühring-Düse für etwa € 189 als Upgrade für jeden 3D-Drucker

Standard 10-Euro-Düsen müssen im Druckeinsatz mehrfach im Jahr gewechselt werden. Egal ob man ein Standard-Material druckt oder ein stark abrasives Filament: Die Düse kann beides sehr gut und so spart man nicht nur einige Düsen-Wechsel im Jahr, sondern auch damit verbundene Zeit und Nerven“.

3D-Handscanner

KLIB 3D-Echtzeitscanner: Artec Leo 3D Handscanner

Ein schneller, drahtloser All-in-One Scanner zur Erfassung sowohl großer als auch kleiner Objekte. Das im Abstand von 35 bis 120 cm gescannte 3D-Objekt wird auf dem integrierten Bildschirm des Handscanners in Echtzeit dargestellt, der über Touchscreen-Funktionen weitere Optionen ermöglicht. Anwendungsbeispiele sind die Erfassung von: Getrieben, Güssen, der menschliche Körper, Möbel, Statuen, Auto, Turbinen, Schiffsschrauben, kleine Boote, Raum-Interieur

Der Artec Leo ist ein professioneller 3D-Scanner, der das Scannen so einfach und mühelos wie nur möglich macht. Mit dem neuen NVIDIA Jetson TX2-Prozessor, dem integrierten 5-Zoll-HD-Display und einem Akku bietet Leo die ultimative komplette 3D-Scannerlösung für eine schnelle, genaue und hochwertige Datenerfassung.

Der neue Artec Leo ist mehr als doppelt so leistungsstark wie sein Vorgänger und garantiert Genauigkeit bei jedem Arbeitsschritt.

Genauigkeit:

3D Auflösung bis zu 0,2 mm
3D-Genauigkeit bis zu 0,1 mm

Artec Leo, der erste kabellose und KI-gesteuerte 3D-Scanner der Welt kostet zurzeit etwa € 34.800 mit 2 Jahren Garantie.

REVOPOINT 3D-Scanner

Günstigere 3D-Scanner mit niedrigerer Auflösung gibt es von dem ehemaligen Kickstarter Unternehmen Revopoint. Der 3D-Scanner Revopoint Mini funktioniert ab dem Auspacken ohne Kalibrierung und arbeitet auf 0,02 Millimeter genau. Es lässt sich per Hand führen oder mit einem Drehteller kombinieren.

Der chinesische Hersteller Revopoint hat seinen neuesten 3D-Scanners namens Revopoint Mini im Crowdfunding bei Kickstarter finanziert.

Blaues Licht für die Tiefe

Der Revopoint Mini ist wie die anderen Geräte des Herstellers ein Structured-Light-Scanner: Er hat ein Projektionssystem an Bord, das ein Lichtmuster auf die Oberfläche des zu scannenden Objekts wirft. Eine Stereokamera registriert, wie das Muster durch die Oberfläche des Objekts verzerrt wird und berechnet daraus die 3D-Form. Das Lichtmuster ist bei diesem Scanner sichtbar (Infrarot wäre eine unsichtbare Alternative gewesen). Wegen des blitzenden blauen Lichts beim Mini warnt der Hersteller davor, damit Personen zu scannen, weil das deren Augen schädigen könnte.

Zusätzlich zur Form nimmt eine RGB-Kamera die Farben und Muster der Oberfläche auf, sodass hinterher auch texturierte 3D-Dateien exportiert werden können. Der Mini ist gerade mal 12 Zentimeter breit und eignet sich für Objekte zwischen einem Zentimeter und einem halben Meter Größe. Die optimale Scan-Entfernung zur Oberfläche liegt zwischen 10 und 20 Zentimetern, die Frame-Rate der Tiefenkamera bei 10 Aufnahmen pro Sekunde. Die maximal erreichbare Genauigkeit gibt der Hersteller mit 0,02 mm an. Allerdings benötigt man für das Scannen in voller Auflösung einen Gaming-Rechner mit der Software des Herstellers (Windows 8-11, 64 Bit oder macOS). Apps für den mobilen Betrieb gibt es für iOS und Android, allerdings weist der Hersteller darauf hin, dass damit nicht die maximale Auflösung erreicht werden kann.

Entweder führt man den Mini in der Hand um das Zielobjekt herum, das ist eher die Verfahrensweise bei größeren Gegenständen. Oder man klickt den Scanner auf dem mitgelieferten Mini-Stativ fest und installiert ihn neben einem Drehteller, auf dem das Objekt rotiert.

Das Verfahren mit solchen Lichtmustern an sich ist schon älter, auch der mobile 3D-Scanner "Scan in a Box" arbeitet nach diesem Prinzip. Verglichen mit diesen Systemen der Vergangenheit kostet der Revopoint Mini mit seinen 930 Euro gerade mal ein Viertel und funktioniert direkt nach dem Auspacken und der Installation der Software – ohne aufwändige Kalibrierung. Die automatische Kombination verschiedener Scan-Durchgänge desselben Objekts erledigt die Software geradezu magisch.

BASF Metallfilament 316L

Das BASF Ultrafuse 316L Filament: Einfacher und kostengünstiger 3D-Druck von Metallteilen

Das Ultrafuse 316L (1.4404) von BASF Ultrafuse ist ein innovatives Metallfilament mit einem Polymeranteil zur Herstellung von Vollmetallteilen mit dem einfachsten 3D-Druckverfahren (FFF) Verfahren. Das Filament besitzt einen Metallgehalt von über 80%. Durch die gleichmäßige Verteilung des Metalls innerhalb der Bindemittelmatrix wird das Fehlerrisiko reduziert und die Erfolgsquote erhöht. Aufgrund der Immobilisierung der Metallpartikel in der Bindemittelmatrix wird das Gefahrenpotential beim Umgang mit feinem Metallpulver im Vergleich zum Selective Laser Melting (SLM), Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Direct Metal Deposition (DMD) und Binder Jetting drastisch reduziert. Ultrafuse 316L ist sowohl mit Bowden- als auch mit Direktantriebsextrudern kompatibel.

Weitere Highlights der Formnext 2023 finden Sie in unserer nachfolgenden Bildergalerie:

Formnext 2023 Bildergalerie

Die Inhalte des Stage-Programm stehen auch im Nachgang der Messe auf Formnext streAM (www.formnext.com/stream) on demand zur Verfügung. Die nächste Formnext findet vom
19. – 22.11.2024 in Frankfurt statt.




(TE)