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27.08.2019

3D-Druck in der Elektronikproduktion

Im Innovationslabor des Manufacturing Karlsruhe (MF-K) setzt Siemens auf 3D-Drucker und –Werkstoffe von Stratasys, weil die den europäischen ESD-Normen vollständig entsprechen.

Das MF-K nutzt die Systeme von Stratasys für den Druck von Montagevorrichtungen, Trays und Robotergreifern. Bild: Stratasys

Siemens Karlsruhe gilt innerhalb des Konzerns als Standort der Prozessautomatisierung und ist größtenteils dem Geschäftsbereich Digital Industries zuzuordnen. Siemens Digital Industries ist Anbieter von durchgehenden Software-, Automatisierungs- und Digitalisierungslösungen für die Industrialisierung von Additive Manufacturing (AM). Zusätzlich dazu setzt Siemens AM auch in eigenen Werken ein und kann dadurch die Time to Market reduzieren und eine höhere Produktivität und Flexibilität erreichen.
Im Manufacturing Karlsruhe (MF-K) werden Produkte für die Prozessautomatisierung, für die industrielle Kommunikation und Identifikation sowie robuste, kundenspezifische Industrie PCs gefertigt. Im Oktober 2018 wurde dort das Innovationslabor gegründet. Dessen Aufgabe ist die Erprobung und Entwicklung von Lösungen mittels disruptiver Technologien, um Prozesse zu verbessern und zu beschleunigen und die Mitarbeiter in ihrer Arbeit zu unterstützen.

Hohe Produktvarianz bei kleinen Stückzahlen

Das Tagesgeschäft des MF-K ist gekennzeichnet durch eine hohe Produktvarianz und kleine Stückzahlen. Um die Kostenposition einer Massenproduktion zu erreichen ist es notwendig die Komplexität des Produktionssystems zu reduzieren. Dies erfolgt durch die kontinuierliche Verbesserung der eigenen Prozesse sowie eine höhere Flexibilität der Produktionsabläufe, die Reduzierung von Durchlaufzeiten und beispielsweise die kostengünstige und schnelle Realisierung innovativer Automatisierungslösungen. Im Hinblick auf diese Ziele werden im Innovationslabor des MF-K Stratasys FDM- und PolyJet-3D-Drucksysteme eingesetzt.

Als Elektronikwerk arbeitet das MF-K tagtäglich mit elektrostatisch empfindlichen Bauteilen, welche durch elektrostatische Entladungen in ihrer Funktion beeinträchtigt oder gar zerstört werden könnten. Daher ist eine Einhaltung der ESD-Normen unerlässlich. »Stratasys bietet Materialien für die additive Fertigung an, die u.a. den europäischen ESD-Normen entsprechen und einen zuverlässigen und reproduzierbaren 3D Druck ermöglichen. Die Fortus 450mc und das Material ABS-ESD7 bieten dabei eine ideale Kombination, um unsere Anforderungen optimal zu erfüllen«, erklärt Benjamin Heller, Projektleiter Disruptive Technologien, Siemens Digital Industries.

Vorteile bei der Herstellung von Greifern

Die Fortus 450mc ist bekannt für die Herstellung von langlebigen und formstabilen additiv gefertigten Komponenten aus leistungsstarken Thermoplasten, die sich ideal für den Einsatz in einem Produktionsumfeld eignen. Diese Komponenten für Automatisierungslösungen werden im Innovationslabor entwickelt und erprobt. Das MF-K nutzt die Systeme von Stratasys für den Druck von Montagevorrichtungen, produktabhängigen Trays und Robotergreifern. »Besonders bei Robotergreifern hat die additive Fertigung Vorteile gegenüber konventionellen Methoden. Die Greifer können kompakt designed und Funktionen wie beispielsweise komplexe Vakuumkanäle im Grundkörper eines Greifers realisiert werden. Zudem gibt es die Möglichkeit flexible Strukturen zu drucken«, erklärt Projektleiter Heller.

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