issue 1/2015
third DIMENSIONS
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magazine
Inside 3D Printing Automobilbau im Fokus
myPRESSUS Nur Datensicherheit z채hlt
Build your dream car
Concept Laser Bionische Flugzeugkonstruktion
Artec Group Lebenshilfe dank Eva
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/ content
third DIMENSIONS
magazine
inhalt Inside 3D Printing
Hero Forge
3D Printing takes off
Come and be a Hero
content
Concept Laser / Airbus
Local Motors
Laserschmelzen im Flugzeugbau
Build your dream car
Artec Group
Lithoz GmbH
Dank Eva ein zufriedenes Leben
Moderner Schmuck mit Tradition
myPRESSUS 3D Druck aus der Wolke third DIMENSIONS magazine Editor in Chief: Joerg Binz Art Direction: Arno Krämer third DIMENSIONS publishing Feldkirchner Straße 1d 85599 Parsdorf / Munich Fon: +49 89 30789007 e-mail: redaktion@thirddimensions.net www.issuu.com/thirddimensions
Schwerpunkt dieser Ausgabe Das Thema „Laserschmelzen mit Metallen“ gewinnt im Flugzeugbau immer mehr an Bedeutung: Schnellere Durchlaufzeiten, günstigere Bauteile und eine bislang unbekannte Freiheit in der Formgebung sind entscheidende Argumente. Wir beleuchten neue Aspekte im Leichtbau mit verändertem, konstruktivem Denken.
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/ events
3D Printing takes Off!
3D-Druck Experte Terry Wohlers bei seiner Keynote Der Programmverantwortliche Dr. Eric Klemp eröffnet die Konferenz
Vom 3. bis 4. März 2015 findet in Berlin die wichtigste Fachkonferenz zum Thema 3D-Druck – die „Inside 3D Printing“ – statt. Im letzten Jahr kamen über 1.100 Experten, Wissenschaftler, Dienstleister, Hersteller, Händler und Investoren sowie Fachleute verschiedenster Branchen zusammen, die mehr über den professionellen Einsatz des 3D-Drucks erfahren, sich kennenlernen und austauschen wollten. Auch 2015 werden bekannte internationale sowie nationale Branchenexperten und Vertreter namhafter Unternehmen vortragen. Zu den Schwerpunkten der zweiten deutschen „Inside 3D Printing“ gehört die Anwendung des 3D-Drucks im Automobilbau sowie der Luft- und Raumfahrt. Konferenzdirektor Dr. Eric Klemp, Geschäftsführer des Direct Manufacturing Research Centers (DMRC) der Universität Paderborn, hat auch in diesem Jahr ein Programm aus erfolgreichen Praxisbeispielen, industriellen Anwendungen und Forschungserkennt-
The most important conference on 3D printing, Inside 3D Printing, will take place for the second time in Berlin on 3-4 March 2015. More than 1,100 experts, scientists, service providers, manufacturers, traders, investors and specialists from different sectors gathered this year in order to learn more about the professional use of 3D printing and to network with peers. International and national industry experts and representatives from leading companies will also present at next year’s conference which is expanding from two to three tracks. After huge interest in the event this year the exhibition area will double in size. A key focus of Inside 3D Printing Berlin will be the application of 3D printing in the automotive and the aerospace sectors. Conference Chair Dr. Eric Klemp, Business Director of the Direct Manufacturing Research Center (DMRC) at the University of Paderborn, designed a programme consisting of successful use-cases, industrial applications and research findings.
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/ events nissen zusammengestellt. Zu den KeynoteSprechern gehören der 3D-Druck-Experte Terry Wohlers, Dr. Claus Emmelmann, Leiter des Instituts für Laser- und Anlagensystemtechnik an der TU Hamburg-Harburg und CEO des Laser Zentrums Nord, sowie Prof. Dr.-Ing. Franz-Josef Villmer, von der Hochschule Ostwestfalen-Lippe. Seitens der Unternehmen werden unter anderem Airbus, BEGO, Boeing, Cassidian, DMG, EDAG, EOS, Fraunhofer, HP, Materialise, Phoenix Contact, SLM sowie Stratasys ihre Erfahrungen mit den Konferenzteilnehmern teilen. Zu den weiteren Schwerpunkten gehören neue Technologien für die additive Fertigung mit unterschiedlichsten Materialien, wie Metallen, Kunststoffen und Keramik, sowie das Thema Bionic Design. Die Inside 3D Printing wurde als Forum für den professionellen Informationsaustausch ins Leben gerufen. Bereits bei der Premiere im Jahr 2013 in New York nahmen über 3.000 Besucher teil. Sie präsentiert Geschäftschancen, Praxisbeispiele und den aktuellen Forschungsstand der Technologie. Weitere Informationen zur Konferenz sowie die Möglichkeit zur Anmeldung finden Sie unter // www.inside3dprinting.de /
Speakers include U.S. 3D printing expert Terry Wohlers, Dr. Claus Emmelmann, Head of the Institute of Laser and System Technologies at Hamburg University of Technology and CEO of Laser Zentrum Nord, as well as Prof. Dr.-Ing. Franz-Josef Villmer, Professor for Product Development and Engineering at the Ostwestfalen-Lippe University of Applied Sciences. Companies include Airbus, BEGO, Boeing, Airbus Defence & Space, DMG, EDAG, EOS, Fraunhofer, HP, Materialise, Phoenix Contact, SLM and Stratasys. Another topic will be new technologies for additive manufacturing with different materials, such as metals, plastics and ceramic, as well as the topic of bionic design. Inside 3D Printing was launched in order to serve as a forum for professional exchange and attracted over 3,000 visitors to the first show in New York in 2013. The conference presents business opportunities, use-cases and the current research status of the technology. The programme of Inside 3D Printing 2015, as well as the possibility to register can be found on // www.inside3dprinting.de/en /
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/ news
Build your dream car
Wer einmal im „Strati“ sitzt, steigt nicht mehr aus!
Noch vor wenigen Jahren war es kaum vorstellbar, dass man sich sein Fahrzeug im Internet aussuchen und sogar nach eigenen Vorstellungen zusammenstellen konnte – doch dank „CarKonfigurator“ war das „What you see is what
you get“ geboren. Und nun stehen wir vor dem nächsten Schritt. In wenigen Jahren wird es wohl möglich sein, nicht nur das Fahrzeug nach den eigenen Wünschen zu konfigurieren, sondern durch einen Klick auf „Drucken“ dieses Fahrzeug
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Erst wird gedruckt, dann wir nachbearbeitet – Additive und Subtractive Manufacturing im Zusammenspiel.
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via 3D-Druck sofort in der Realität entstehen zu lassen… Gut, bis dahin werden wir wohl noch einige Hürden in rechtlicher und technischer Hinsicht bewältigen müssen – aber die Vorstellung allein ist schon überzeugend. Den ersten Schritt in diese Richtung ging der Autohersteller Local Motors.
Im September 2014 stellte Jay Rogers, CEO Local Motors, den „Strati“ auf der International Manufacturing Technology Show in Chicago vor. Nach einigen Design-Studien folgte die Umsetzung. Der Strati besteht derzeit aus etwa 50 Bauteilen – einschließlich des Antriebsstrangs, elektrischer Bauteile, Messgeräte und Verdrahtung. Bereits 2015 soll das Fahrzeug in einer kleinen Serie hergestellt werden. Der Strati besteht aus einem speziell kohlenstofffaserverstärkten thermoplastischen Filament und soll laut Angaben des Herstellers eine Geschwindigkeit von knapp 60 km/h erreichen - und das bei einer Reichweite von fast 300 Kilometern. Ein genauer Preis für den Strati steht derzeit noch nicht fest – aber 20.000 Euro bis 25.000 Euro werden sicherlich auf dem Preisschild stehen. Auf jeden Fall bietet uns der Strati schon heute einen Blick in die automobile Zukunft – und die wird den Automobilherstellern dank „Direct Digital Manufacturing“ völlig neue Lösungen in den Bereichen Design und Herstellungsprozessen anbieten. Mehr Informationen zum „Strati“ und den weiteren Produkten von Local Motors finden Sie unter // www.localmotors.com /
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/ news
3D-Druck aus der sicheren Wolke Datensicherheit steht nicht nur bei unseren täglichen Kommunikationswegen im Vordergrund. Gerade wenn es um sensible Unternehmensoder Konstruktionsdaten geht, bekommt Sicherheit oberste Priorität! Vor allem die zunehmende Digitalisierung von Produktionsprozessen führt zu tiefgreifenden Veränderungen in allen Un-
Auch der mobile Zugriff auf sensitive Daten ist über myPRESSUS gesichert.
ternehmensprozessen, Organisationssystemen und Arbeitsformen. Gesamte Geschäftsmodelle stehen im Rahmen der „Industrie 4.0“ vor einem Wandel. Dieser Paradigmenwechsel ist bereits in vollem Gange – und erfordert ein grundlegendes Umdenken der Unternehmen. An dieser Stelle kommen die Softwarelösungen von myPRESSUS ins Spiel. Der Lösungsanbieter hat sich das Ziel gesetzt, als Vorreiter die Datensicherheit bei der Digitalisierung im Bereich der Additiven Fertigung zu gewährleisten. Die „Enterprise Cloud Solutions“ ermöglichen dem Anwender neben der Verschlüsselung von 3DDaten auch eine weltweit vollautomatisierte Prozesssteuerung von 3D-Systemen in Echtzeit mittels Streaming on Demand. Das Leistungsspektrum von myPRESSUS besteht unter anderem in einer technologisch einmaligen ERP-Softwarelösung – mit „ERP+“
third DIMENSIONS magazine
/ news unterstützt myPRESSUS die vollautomatisierte Prozesssteuerung industrieller Additiven Fertigungsanlagen mit der individuellen Schnittstellenanbindung zu bestehenden ERP-Systemen. Somit können Unternehmen, welche EnterpriseResource-Planning Systeme einsetzen, zukünftig mittels Cloud additive Fertigungssysteme weltweit per Mausklick – unabhängig von Ort, Zeit und in Echtzeit – steuern.
Komplette Kontrolle über den gesamten Produktionsprozess.
„Bisher wurden 3D-Konstruktionsdaten meist per E-Mail versendet oder via USB-Sticks in die jeweilige Anlage eingespielt, doch diese Wege basieren nicht nur auf einer veralteten Technologie sondern erhöhen das Risiko, dass Daten in falsche Hände geraten. Mit unseren Softwarelösungen bieten wir hier eine sichere und kostensparende Lösung an. Ich bin mir sicher, dass wir als Innovationsführer in der Branche damit Maßstäbe setzen“. Denny Farkas, CEO myPRESSUS
3D-Homeprinting Solutions Nicht nur für den Enterprise-Einsatz eignet sich die myPRESSUS Cloud-Lösung perfekt – auch als „3D-Homeprinter Solution“ bietet sie ungeahnte Möglichkeit. So können beispielsweise 3DModelle per Mausklick gekauft und die Daten über eine sichere Cloud von der Homepage des jeweiligen Unternehmens an den 3D-Homeprinter des Kunden, oder an ein gewünschten 3D-Hub übertragen, und dort vor Ort produziert werden. Auf jeden Fall betritt myPRESSUS mit seiner Cloud-Lösung einen völlig neuen Weg bezüglich Datensicherheit, Prozessoptimierung und Effizienz. Weitere Informationen finden Sie unter // www.mypressus.com /
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/  news
Come and be a Hero
There are many advantages to using 3D printing and digital models over the more traditional injection mold and sculpting techniques. Hero Forge is a service that lets you design custom
tabletop minis, have them 3D printed, and delivered right to your doorstep. By using a sophisticated parts system and web interface, Hero Forge brings the flexibility, ease, and control of
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/ news in. We‘re bringing a high-tech update to a classic analog hobby and giving you the opportunity to breathe your vision and creativity into your miniature. Whether you want to create stranger fare, capture key details, or simply have more say in your mini than just the paint job, Hero Forge is for you! // www.heroforge.com /
The easy way to your own game character – choose your race, gender and your facial expression by web interface.
a video game character creator to your tabletop. About the easy to use web interface, you can choose your race, your gender, your build and your facial expression. Select and swap individual armor pieces, weapons, adventuring equipment, hairstyles, and faces. You can also choose your pose and watch all of the dynamically rigged parts and attributes conform to fit your selection. Choose the scale of your mini, and even the material it‘s printed
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/ news
Moderner Schmuck mit Tradition
“Für mich war es interessant mit Materialien und Produktionsverfahren zu experimentieren und so moderne Technologien mit einem traditionellen Schmuckstück zu kombinieren.“
Wien hat mehr zu bieten als Mozart, Sissi und Klimt – an der Universität für Angewandte Kunst hat sich die Klasse „Industrial Design“ der Aufgabe gewidmet, neue Wiener Souvenirs zu kreieren. Die Studentin Désirée Heusl erarbeitete ein Sammelkonzept, das die Vielfalt der Stadt Wien wiederspiegelt. Sie nutzte zur Umsetzung den keramischen 3D-Druck, um auch den zukunftsweisenden und innovativen Geist in Wien zu verdeutlichen. Basierend auf der Tradition des Bettelarmbandes, steht hinter ihrer Idee ein Sammelkonzept: Egal ob Wahrzeichen, Lieblingskaffee, Kultlokal oder Traditions-Speise – für jede Wiener Besonderheit lässt sich ein keramischer Anhänger sammeln. Am Ende kann man am individuell bestückten Armkettchen die persönlichen Erlebnisse des Wien-Besuchs ablesen. Gefertigt werden die Anhänger von der Wiener Firma Lithoz, die sich auf den keramischen 3D-
Druck spezialisiert hat. So stehen Material und Produktionsprozess, in dem die Anhänger hergestellt werden, für den Innovationsreichtum in Wien. // www.lithoz.com/de /
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/ technology
Laserschmelzen mit Metallen im Flugzeugbau
Frank Herzog, Concept Laser: „Unsere Qualitäts-Management-Module („QM-Module“) entwickeln wir ständig weiter, um in puncto Aussagegüte, Bedienbarkeit, aber auch in der Einflussnahme auf den laufenden Bauprozess Maßstäbe zu setzen.“
Airbus Concept Laser GmbH, Lichtenfels
Airbus
Airbus A350
Laserschmelzen mit Metallen gewinnt im Flugzeugbau an Bedeutung: Schnellere Durchlaufzeiten, günstigere Bauteile und eine bislang unbekannte Freiheit in der Formgebung sind auch hier klassische Argumente. Neue Aspekte sind aber auch Leichtbau, Bionik und verändertes, konstruktives Denken. Ein Verbindungselement, sogenannte Brackets, die im Airbus A350 XWB zum Einsatz kommen, wurden als Finalist mit dem „Innovationspreis der deutschen Wirtschaft 2014“ ausgezeichnet.
Laser Zentrum Nord GmbH
3D-Druck ermöglicht „bionische“ Flugzeugkonstruktionen Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann, Laser Zentrum Nord: „Große Potenziale sehe ich insbesondere für Strukturbauteile von Abmessungen bis zu einem Meter, sowie für Bauteile im Triebwerksbereich.“
Peter Sander, Airbus: „Wenn die Entwicklung so fortschreitet, sehe ich keine technischen Beschränkungen. Die Entscheidung wird dann letztendlich über die Wirtschaftlichkeit und damit über die industrielle Verfügbarkeit von Metallpulvern und Hochgeschwindigkeitsmaschinen fallen.“
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Airbus
Bauteil des Airbus A350 XWB wurde Finalist beim Innovationspreis ” der deutschen Wirtschaft 2014“
Kabinenhalter „Bracket“ des Airbus A350 XWB aus Ti, hergestellt mit LaserCUSING
Bislang war das Bauteil ein gefrästes Teil aus Aluminium (Al), nun ist es ein gedrucktes Teil aus Titan (Ti). Offensichtlich ist es deutlich leichter, als bisher. Doch was bedeutet die Änderung der Fertigungsstrategie perspektivisch und technologisch für den Flugzeugbau in der Zukunft? Nebenbei bemerkt: Brancheninsider rechnen in den nächsten 20 Jahren mit einer Verdoppelung
der weltweiten Kapazitäten im Flugzeugbau. Die Concept Laser GmbH ist treibender Innovator auf dem Gebiet der Laserschmelz-Technologie mit dem patentierten „LaserCUSING“. Der Begriff LaserCUSING, zusammengesetzt aus dem C von CONCEPT Laser und dem englischen FUSING beschreibt die eingesetzte Technologie: Das Schmelzverfahren generiert Schicht für Schicht Bauteile unter Verwendung von 3DCAD-Daten und ermöglicht so, auch komplexe Bauteil-Geometrien werkzeuglos zu fertigen. Auf diesem Weg können Bauteile realisiert werden, die mit konventionellen Produktionsmethoden nur sehr schwierig oder überhaupt nicht herstellbar sind. In einem Expertengespräch diskutieren Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann, CEO, Laser Zentrum Nord GmbH, Frank Herzog, CEO, Concept Laser GmbH sowie Peter Sander, Leiter Emerging Technologies & Concepts, Airbus die Möglichkeiten des „Additive Manufacturing“. Die gesamte Zusammenfassung dieser Expertenrunde finden Sie in unserem SUBMAG. // www.issuu.com/thirddimensions /
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Dank Eva ein zufriedenes Leben
Das Team entwickelte und modellierte alle 3D-Fixierungen in SolidWorks.
Dass der 3D-Druck nicht nur für industrielle Zwecke eingesetzt werden kann, zeigt eine Geschichte aus dem realen Leben. Die Geschichte begann damit, dass ein russisches Mädchen namens Olga sich mit einer ganz persönlichen Bitte an den 3D-Spezialisten „Can Touch“ wendete. Olga betreibt den Extremsport Skydiving. Leider endete einer ihrer Sprünge unglücklich und sie verletzte sich ihr rechtes Bein. Der Wadenmuskel wurde dabei derart beschädigt, dass sie fast ihr gesamtes Muskelgewebe verlor und ihr Bein fortan deformiert war. Olgas Selbstbewusstsein litt und sie fühlte sich nicht mehr wohl. Sie beschloss kurzerhand, sich eine Prothese anfertigen zu lassen. Bei einem Treffen mit Olga wurde die Prothesenherstellung genau geplant. Zunächst mussten beide Beine gescannt werden. Hierzu eignete sich Artecs „Eva“ besonders. Der
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Der Scanprozess des verletzten Beines musste sehr präzise und mit äußerster Sorgfalt erfolgen.
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Can Touch Ingenieur Alexander Gorodetsky nahm den Scan vor. Dieser musste äußerst präzise erfolgen. Der erfahrene 3D-Modellbauer Valery Karaoglanyan übernahm dann das Erstellen eines 3D-Modelles der Prothese. Der erste Schritt bestand darin, ein festes 3D-Modell beider Beine mit SolidWorks zu formen. Um eine Gewebeoberfläche zu schaffen, mussten die Designer das 3D-Modell dann in verschiedene Programme importieren. Der 3D-Druck war dann der letzte Schritt zur Produktion der Prothese. Das Team benutzte
dazu weißes PA 2200 (Polyamid). Dieses Material ist sehr beständig und leicht, sodass es für regelmäßig getragene kosmetische Prothesen perfekt geeignet ist. Die Technologie, die zur Produktion solcher Objekte aus Polyamid angewandt wird, nennt sich „Selektives Laser Sintering“ - dabei schmilzt ein Laser pulverartiges Material auf speziell selektierte Punkte. Olga ist bis heute mit ihrer Prothese zufrieden. Sie wird allerdings noch etwas Zeit brauchen, um sie in verschiedenen Situationen zu testen. // www.artec3d.com /
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