Schicht für Schicht

Additive Manufacturing, umgangssprachlich zu 3D-Druck verkürzt, gilt als Zukunftstechnologie. Komplexe Bauteile in den unterschiedlichsten Branchen entstehen aus Pulver und Laserstrahl.

Positiver Unruhegeist: Christoph Hauck ist einer der Geschäftsführer von toolcraft. Und mit 39 der Jüngste im Bunde.
© DIN

Christoph Hauck sieht sich als positiver Unruheherd im Geschäftsführertrio von toolcraft. Und er ist hartnäckig. Seit die Firma 2011 durch sein nachdrückliches Zutun in einen 3D-Metalldrucker investiert hat, glaubt er an den Erfolg der additiven Fertigung. Erlöste die Anlage in den ersten sechs Monaten nach Inbetriebnahme noch sehr überschaubare 30.000 Euro, bleibt Hauck an dem Thema dran. Heute stehen zehn Anlagen im hochmodernen Metall-Laserschmelzzentrum des Mittelständlers. Und sind gut ausgelastet.

Georgensgmünd ist eine Gemeinde im mittelfränkischen Landkreis Roth, gute 40 Kilometer südlich von Nürnberg. Beschauliche Landschaften. Dann der Kontrast bei der Einfahrt ins Industriegebiet. Schon von außen signalisiert die Architektur am Stammsitz der MBFZ toolcraft GmbH, was drinsteckt: Hightech vom Feinsten. 390 Mitarbeiter fertigen hier komplexe Bauteile für Marktführer aus den Bereichen der Halbleiterindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, optischen Industrie, des Spezialmaschinenbaus sowie für Motorsport und Automobilindustrie. Christoph Hauck betont: „Viele unserer Bauteile sind Schlüsselkomponenten in komplexen Systemen mit höchsten Qualitätsanforderungen.“

Beim Rundgang durch die Produktions- hallen beeindruckt die Vielfalt. Zunächst die spanende Fertigung. Mächtige Fünf-Achs-Dreh- und Fräsmaschinen bestimmen das Bild. Vorbei am internen Prüflabor mit modernster Messtechnik dominiert in der nächsten Halle das Grün von Arburg: Die Spritzgussmaschinen stehen sauber aufgereiht. Eine Halle weiter hat die Robotik ihren Platz. Und schließlich landen wir bei Haucks Steckenpferd, dem Metall-Laserschmelzzentrum.

Die Zukunft in 3D

Das Laserschmelzzentrum erfüllt alle Anforderungen an eine moderne Fertigungsumgebung im Bereich der additiven Fertigung. Christoph Hauck betont:

„Weil der 3D-Druck in Metall besondere Anforderungen im Bereich Umwelt- und Gesundheitsschutz sowie in puncto Arbeitssicherheit stellt, haben wir das Gebäude komplett auf diese Anforderungen ausgelegt.“

So überwacht eine Sensorik in der neuen Halle Temperatur, Luftfeuchtigkeit und verfügt über ein Argon-Warnsystem. Ein konstanter Überdruck und sechsmaliger Luftaustausch pro Stunde sorgen für pulverfreie Luft. Auch ein komplettes Energieeffizienzkonzept steckt im Bau. Zudem wurde das Zentrum für einen optimalen Teilefluss konzipiert. Von Pulver und Stützstruktur befreite, additiv gefertigte Rohlinge werden in die angrenzende zerspanende Veredelung befördert. Rund 12 Millionen Euro hat toolcraft über die letzten Jahre in den Ausbau der innovativen Fertigungstechnologie investiert. Hauck: „Für einen Mittelständler wie uns ist das eine beachtliche Summe.“ Das beinhaltet auch die Investition in eine simulationsbasierte Softwareumgebung. Hier hat sich toolcraft für die Siemens NX Additive Manufacturing Software entschieden. Ebenso wurden nicht nur zusätzliche Laserschmelzmaschinen, sondern auch ein Vakuumofen nach Luftfahrtstandards installiert.

Qualität im Fokus: komplette Prozesskette Nadcap-zertifiziert

Teil des neuen Metall-Laserschmelzzentrums ist auch ein Labor zur Untersuchung von Material sowie gefertigter Proben. Hierzu zählen Porositäts- sowie Gefügeanalysen, Bestimmungen des Sauerstoff- und Stickstoffgehalts, Zugversuche und Untersuchungen der Korngrößenverteilung. Ein Dauerschwingversuch dient zur Bestimmung der dynamischen Festigkeit von Legierungen unter Biegewechsellast. Hauck: „Die dabei entstehenden Wöhlerkurven geben den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Zyklen bis zum Versagen und der aufgebrachten Belastung an.“

Seit 2011 fertigt toolcraft 3D-gedruckte Präzisionsbauteile. Heute kann das Unternehmen die komplette Prozesskette im Haus abbilden. Und die ist seit 2018 Nadcap-zertifiziert (siehe Stichwort) und entspricht somit den hohen Anforderungen der Luft- und Raumfahrt. Hauck ist stolz auf das Gütesiegel: „Wir waren europa- weit erst das zweite Unternehmen, das diese hohe Hürde der Zulassung genommen hat.“  Mittlerweile hat auch der TÜV Süd sein Qualitätssiegel vergeben – im Rahmen des Zertifizierungsprogramms „Additive Manufacturer“. Damit soll die Service- und Produktqualität von Herstellern 3D-gedruckter Präzisionsbauteile gewährleistet werden. „Zertifikate regen genauso wie Hersteller-Audits durch professionelles Feedback zu stetigen Verbesserungsmaßnahmen an“, betont Christoph Hauck. „Und sie reduzieren den Aufwand von Einzelprüfungen.“

Das Streben nach höchster Qualität motiviert Hauck auch zum Engagement in Branchengremien. Seit April 2018 ist er Vorstandsvorsitzender der Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing (AG AM) im VDMA. Sein Motiv:

„Ich möchte die Aufgabe nutzen, um die Industrialisierung additiver Verfahren und das dynamische Wachstum der Arbeitsgemeinschaft voranzutreiben.“

Aufmerksam begleitet er auch die Normungsinitiativen rund um ISO/TC 261/JG 59 und die entsprechende DIN EN ISO 52905. Der Normenausschuss Luft- und Raum- fahrt (NL) hat Hauck ins DIN-Präsidium  entsandt. Zudem ist er Gründungsmitglied des  Fachbereichsbeirates Additive Fertigungsverfahren (NA 145-04 FBR). Dieser Ausschuss bündelt normenausschussübergreifend mehr als 50 nationale, europäische und internationale Normprojekte zur additiven Fertigung (siehe Kasten). Christoph Hauck: „Wir brauchen in der additiven Fertigung keine proprietären Lösungen, sondern müssen offen und interoperabel sein. Dafür schaffen Normen die Grundlage. Ich sehe sie keinesfalls als Korsett, sondern als solides Fundament für weiteres Wachstum der additiven Fertigung. Deshalb engagiere ich mich auch in Standardisierungsgremien.“

Ihr Ansprechpartner

DIN e. V.

Benjamin Hein

Saatwinkler Damm 42/43
13627 Berlin

Ansprechpartner kontaktieren