MaxResolution3D füllt die Lücke in einem wichtigen Bereich des 3D-Drucks – dem Bereich zwischen dem Prototyping und der Großserienproduktion im Spritzgussverfahren – bei Projekten, die Mengen von bis zu zehntausend Teilen benötigen. Um diese Menge an 3D-gedruckten Teilen konsistent zu liefern, benötigen additive Fertigungsdienstleister in der Regel mehrere 3D-Drucker und eine große Anzahl an Arbeitskräften, um mit der Nachfrage Schritt zu halten.

Das 2021 gegründete Unternehmen MaxResolution3D hat es sich zum Ziel gesetzt, die Serienproduktion mittels 3D-Druck zu erleichtern. MaxResolution3D bietet Unternehmen die Möglichkeit, Polymerteile vor Ort im Zentrum Europas zu produzieren, und verwendet eine automatisierte Produktionszelle, die 3D-gedruckte Teile in hohen Stückzahlen mit minimalem Arbeitsaufwand liefern kann.

FormFoundation wies auf ein immer wiederkehrendes Problem bei bestimmten Messebauten hin: Die Scheinwerfer, die über ihren Messeständen hängen, haben Halterungen, die über die Werbetafeln oder Wände der Stände hinausragen und unschöne Schatten werfen. Bisher mussten die Mitarbeiter auf Leitern klettern und um diese Überhänge herumschneiden, eine mühsame und zeitraubende Aufgabe bei jeder Installation.

Die anfängliche Suche nach einer Lösung führte sie zu einem Metallverarbeitungsunternehmen, das jedoch 32.000 Teile herstellen muss, um einen angemessenen Preis pro Teil zu erzielen. Außerdem ist jedes Messe-Exponat eine Einzelanfertigung. FormFoundation benötigte ein kundenspezifisches Teil im Bereich von 500-1000 Teilen und besprach seine Herausforderung mit MaxResolution3D. Das Teil musste klein sein – nicht größer als fünf Zentimeter – und mechanisch stabil genug, um die großen Scheinwerferlampen zu halten, die das Problem verursachten. Außerdem brauchte das Unternehmen die Teile für einen Messestand, der in wenigen Tagen aufgebaut werden sollte.

Dario Dill, Betrieb & Digitalisierung, Mitbegründer von MaxResolution

Michael Wagner, Eigentümer und CEO von FormFoundation

Als MaxResolution3D im Jahr 2021 sein Fertigungsunternehmen gründete, bestand die größte Herausforderung darin, eine kostengünstige 3D-Drucktechnologie zu finden, die die beste Qualität bei schnellen Produktionszeiten liefert. Sie brauchten eine konsistente, zuverlässige Produktion für große Mengen von Teilen. Und um die Zeit- und Kostenvorgaben für die Produktion größerer Stückzahlen zu erfüllen, musste diese Lösung so einfach wie möglich sein.

MaxResolution3D entschied sich für den NXE 400Pro 3D-Drucker, eine industrielle Harz-3D-Drucklösung mit einem Bauvolumen von 17 Litern und Produktionsgeschwindigkeiten, die bis zu 6,5 Mal schneller sind als bei anderen 3D-Druckern derselben Klasse. Dieser Drucker wird als Teil einer Produktionszelle mit einem Roboterarm betrieben, der drei Drucker gleichzeitig bedient und die Bauplatten mit den fertigen Teilen zu einer automatischen Waschstation und dann zu einem Lagerregal transportiert. Von dort aus besteht der einzige Arbeitsaufwand darin, die fertigen Teile zur endgültigen Aushärtung in den xCURE zu transportieren.

Als FormFoundation sich an MaxResolution3D wandte, war das Unternehmen für ein Projekt wie dieses, das schnell umgesetzt werden sollte, bestens gerüstet. MaxResolution3D begann sofort mit dem Design und testete zwei Iterationen, bevor mit der Serienproduktion des endgültigen Teils begonnen wurde. Die Idee war, ein dünnes, vier Zentimeter breites Teil aus x45-Black zu entwickeln, einem starken und kostengünstigen Kunstharzmaterial, das das Gewicht der Scheinwerfer tragen kann.

Durch die Einführung des FIM-Verfahrens mit dem XiP 3D-Drucker von Nexa3D und dem xMOLD-Material profitierte Alpine Advanced Materials von zahlreichen Vorteilen:

Schnelles Prototyping: FIM ermöglichte Alpine die schnelle Herstellung hochwertiger Prototypenteile für Kundenvorführungen und Validierungstests. Die mechanischen Eigenschaften der FIM-Teile entsprachen genau denen, die mit permanenten Stahlwerkzeugen hergestellt wurden, was eine genaue Leistungsbewertung ermöglichte.

Verbesserte Festigkeit und Oberflächengüte: Im Vergleich zu direkt 3D-gedruckten Teilen wiesen die mit FIM geformten Teile eine höhere Festigkeit und Oberflächengüte auf. Dadurch eignen sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Produktdemonstrationen und Erstproduktionen mit geringer Stückzahl.

Zeit- und Kostenersparnis: FIM reduzierte den Zeit- und Kostenaufwand für die Herstellung der Werkzeuge drastisch. Die außergewöhnliche Geschwindigkeit des XiP-Druckers ermöglichte die Herstellung mehrerer Formen pro Stunde und übertraf damit die Möglichkeiten der herkömmlichen CNC-Bearbeitung. Alpine konnte 5-10 Prototypformen für einen Bruchteil der Kosten eines Produktionswerkzeugs herstellen und damit seinen Kunden erhebliche Einsparungen bieten.

Weniger Risiko bei der Materialinnovation: FIM ermöglichte es den Kunden von Alpine, den Weg zu neuen thermoplastischen Werkstoffen risikofrei zu gestalten. Schnell geformte Prototypen boten die Möglichkeit für umfassende Validierungstests, um die erfolgreiche Einführung innovativer Materialien sicherzustellen.

Durch den Einsatz der NXE 400Pro-Drucker und der Automatisierungszelle konnte MaxResolution3D die Produktionssicherheit bei 7.000 Teilen auf über 97% steigern.

Dario Dill, Mitbegründer von MaxResolution3D, sagte: “Durch die hohen Druckgeschwindigkeiten von Nexa3D ohne Qualitätsverluste und den Einsatz von viel Material können wir unseren Kunden die besten Preise anbieten. Die funktionale Plattform bietet die Möglichkeit, die Druckaufträge zuverlässiger zu gestalten, da wir den Produktionsprozess über die eingerichtete Technologie stark individualisieren können.”

Dank dieser Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit konnte MaxResolution3D 500 Teile in nur 5 Tagen entwerfen, drucken und an FormFoundation liefern. Nach der Iteration und Aktualisierung des Designs wurde es am Dienstag in die automatisierte Produktionszelle hochgeladen, und die fertigen Teile wurden am Donnerstag zur Messe geliefert.

“Ich glaube nicht, dass es eine andere Technologie gibt, die diese Menge an Teilen in dieser Geschwindigkeit liefert”, sagte Michael Wagner, CEO von FormFoundation.

Nach diesem Projekt sind sich sowohl FormFoundation als auch MaxResolution3D einig, dass diese Art von innovativer Fertigung bereits in der Entwurfsphase eine Bereicherung darstellt.

“Wenn Sie mit einem Problem konfrontiert sind, denken Sie über den Tellerrand hinaus. 3D-Druck ist für die Serienproduktion möglich”, so Wagner. “Indem man ihn als Option nutzt, erhält man so viel Flexibilität bei der Produktentwicklung; wenn man mit Problemen konfrontiert wird, hat man eine zugängliche Lösung.”