Niedersachsen ADDITIV

Die KES GmbH & Co. KG lässt Prototypen aktuell extern fertigen. Das hat Kosten- und Zeitnachteile. Im Praxis-Check 3D-Druck wurden additive Lösungen gefunden. Das Unternehmen setzt künftig auf eine eigene 3D-Druck-Anlage und hat über den Prototypenbau hinaus weitere Anwendungsideen. 

Das Unternehmen

Die KES GmbH & Co. KG (KES) entwickelt und produziert unter anderem elektronische und elektromechanische Komponenten für Bremssysteme und Gleitschutzsysteme sowie mikroelektronische Steuerungen und Steuergeräte für Schienenfahrzeuge. 

Die Idee

Im Praxis-Check 3D-Druck spezialisierte sich Niedersachsen ADDITIV zusammen mit KES auf den Versuch, die Entwicklungszeit innerhalb der Produktion mit Hilfe des 3D-Drucks zu verkürzen. Aktuell müssen Prototypen (zum Beispiel aus Aluminium) extern gefertigt werden. Die Kosten hierfür sind hoch und die Lieferzeiten lang.  

Im Praxis-Check 3D-Druck sollte ein Regelventil vollständig aus dem 3D-Drucker entstehen – dabei wurden zunächst additive Verfahren für Kunststoffe gewählt, um im ersten Schritt die Funktionsweise und den Nutzen zu überprüfen.  

Die Umsetzung 

Im ersten Schritt wurde das Regelventil 1:1 nachgedruckt. Nach Absprache mit KES wurden im nächsten Schritt Geometrien abstrahiert und für den additiven Prozess überflüssige Verbindungsbohrungen entfernt.  

Anschließend konnten erste Prototypen mit unterschiedlichen Verfahren und unterschiedlichen Ausrichtungen des Ventils getestet werden. So entstanden vier verschiedene Ventile aus dem DLP-, SLS-, FFF- und SLA-Verfahren. 

Die Ventile wurden dann bei KES auf Dichtigkeit und Funktionalität geprüft. Vor allem die Bauteile aus dem DLP- und SLA-Verfahren wiesen dabei gute Charakteristika auf. In weiteren Analysen zeigte sich, dass das SLA-Bauteil besonders geeignet ist. Im nächsten Schritt wurde das gesamte dreiteilige Regelgehäuse additiv im SLA-Verfahren gefertigt. Um Material zu sparen, wurde das Ventil ausgehöhlt und mit einer geringeren Wandstärke gedruckt.  

„Wie die Ergebnisse belegen, können mit Hilfe des 3D-Drucks neue Prototypenventile sehr schnell und einfach gefertigt werden und somit lässt sich die Entwicklungszeiten und -kosten deutlich reduzieren“, sagt Klaus Kosch, Assistent der Geschäftsführung und Leiter Entwicklung und Konstruktion bei KES. 

Das Ergebnis und der Ausblick 

Im Rahmen des Praxis-Checks wurde ein Druckventil in verschiedenen 3D-Druck-Verfahren gedruckt. Hier hat sich durch verschiedene Tests das SLA-Verfahren als sinnvoll herausgestellt. Im Nachgang wurde eine komplette Baugruppe aus drei einzelnen Teilen im SLA-Verfahren gefertigt. Dabei konnten die geforderten Funktionsweisen mit Hilfe der Additiven Fertigung nachgestellt werden. 

Für KES war der Praxis-Check 3D-Druck ein wichtiger Bestandteil, um die Additive Fertigung im Unternehmen weiter zu fokussieren. „Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wird ein SLA-Drucker angeschafft“, sagt Klaus Kosch. „Zunächst soll dieser für die Herstellung von Prototypenteilen eingesetzt werden. Des Weiteren gibt es aber auch schon konkrete Anwendungsfälle für die Herstellung von Teilekomponenten in unserer Produktpalette.“ 

Für Niedersachsen ADDITIV war es ein weiteres positives Projekt, um die Additive Fertigung in die KMU in Niedersachsen zu tragen. Und auch Herr Kosch empfiehlt den Praxis-Check 3D-Druck weiter: „Der Praxis-Check war sehr unkompliziert. Ohne große Vorkenntnisse wurden wir an das Thema 3D-Druck herangeführt. Wir konnten unsere Vorstellungen und die Lösungsmöglichkeiten mit dem Team von Niedersachsen ADDITIV erörtern und schlussendlich auch umsetzen. Daher kann ich den Praxis-Check uneingeschränkt weiterempfehlen.“