EVO-tech EVOLIZER: Der Prototyp vom Schreibtisch

Von Design und Ausstattung bietet der EVOLIZER alles, was ein Office Drucker mitbringen muss. Nur eben in 3D.

Markus Kaltenbrunner
Geschäftsführer EVO-tech

„Um einen 3D-Drucker sinnvoll einsetzen zu können, benötigt es spezielles Wissen, das in der Praxis noch nicht flächendeckend vorhanden ist. Unsere Devise lautet: „Mit Wissen Produktivität steigern“. In diesem Sinne bieten wir über die EVO-tech Akademie Spezial-Know-how an und unterstützen Unternehmen bei der Einführung dieser Technologie.“

3D-Druck als Alternative zur zerspanenden Fertigung, oder doch „nur“ eine Ergänzung? Welche Möglichkeiten bieten die Technologien und Verfahren für den modernen Prototypenbau? Ist die Technik im Bereich Kunststoff 3D-Druck eigentlich schon wirtschaftlich nutzbar? Genau diese Fragen hat sich Markus Kaltenbrunner, Gründer und Geschäftsführer der EVO-tech GmbH vor nunmehr sechs Jahren gestellt und sie haben ihn nicht mehr los gelassen.

Der Entwickler individueller Softwarelösungen begann sich zunächst aus reinem Interesse mit dem Thema zu befassen. Schnell stellte er fest, dass es zwar einige Geräte auf dem Markt gab, diese aber häufig nicht den Anforderungen einer wirtschaftlichen, industriellen Nutzung entsprachen. Entweder waren die erschwinglichen Geräte bestenfalls zum Ausprobieren der Technologie geeignet, oder aber im Hochpreissegment zu finden. Der mittlere Bereich war nicht besetzt. Darin erkannte Kaltenbrunner seine Chance und gründete im Februar 2013 zusammen mit zwei weiteren Partnern die EVO-tech GmbH, die ihren Sitz in Schörfling am Attersee hat.

Bei richtiger Aufbereitung ist eine Oberflächenqualität erreichbar, die meist keine Überarbeitung mehr erfordert.

Harald Schachinger
Vertriebsleiter bei EVO-tech

„Bei der Entwicklung des EVOLIZER haben wir besonderen Wert darauf gelegt, ein Gerät zu konzipieren, das problemlos in einer Büroumgebung genutzt werden kann. Wir sehen darin den Schlüssel für die Akzeptanz bei potenziellen Anwendern.“

Marktorientierung als Ziel

Ziel war, ein serienreifes Produkt zu entwickeln, das die wesentlichen Anforderungen potenzieller Nutzer berücksichtigt: solide gebaut, leise, geruchsarm und erschwinglich. Am Ende einer einjährigen Entwicklungszeit steht nun der EVOLIZER als fertiges Produkt, bereit den Markt zu erobern. „Wir haben uns bewusst Zeit gelassen, denn unser Ziel war ein wirklich ausgereiftes Produkt auf den Markt bringen“, begründet Kaltenbrunner die großzügige Vorlaufzeit.

Es handelt sich beim EVOLIZER um einen 3D-Drucker der nach dem FDM-Verfahren (Anm.: Filament Deposition Modeling) arbeitet. Dabei wird ein Kunststofffaden in einer Düse erwärmt und schichtweise auf eine Trägerplatte aufgetragen. Das Gerät wurde so konzipiert, dass es für den Einsatz in einer Büroumgebung geeignet ist. Es weist einen Bauraum auf, der groß genug ist, um auch größere Bauteile herzustellen, ist aber immer noch kompakt genug, um auch auf einem Schreibtisch Platz zu finden.

Bürotauglichkeit im Vordergrund

Erklärtes Ziel war es, einen 3D-Drucker herzustellen, der Entwicklern und Konstrukteuren die Möglichkeit bietet, Prototypen oder auch Kleinserien direkt am Arbeitsplatz „auszudrucken“. Bei der Entwicklung fanden Kriterien, die bei bestehenden Geräten von Anwendern als störend empfunden werden, besondere Beachtung. Häufig wurde beispielsweise die Geruchsbelästigung als Ausschlusskriterium genannt. Bei der Erwärmung des Kunststoffes beim FDM-Verfahren werden Dämpfe freigesetzt, die in einer Büroumgebung schnell störend wirken und durchaus auch gesundheitlich bedenklich sind.

„Der EVOLIZER verfügt über einen vollständig geschlossenen Bauraum, in dem durch einen Lüfter ein geringer Unterdruck erzeugt wird, der ein Ausströmen der Dämpfe verhindert. Die Abluft wird durch einen Aktivkohlefilter gereinigt und erst dann an die Umgebung abgegeben“, erklärt Harald Schachinger, Vertriebsleiter bei EVO-tech. „Die Kompletteinhausung und besonders leise Servomotoren sorgen dafür, dass das Gerät mit 46 dBA vergleichsweise leise arbeitet und dadurch kaum lauter ist als ein handelsüblicher Tintenstrahldrucker“, ergänzt er.

Nach einem Jahr hat der EVOLIZER die Serienreife erreicht. Die Volleinhausung bietet Schutz vor Geruchsbelästigung und Geräuschentwicklung.

Findige Lösungen für einfachere Nutzung

Als Materialien können im EVOLIZER die Kunststoffe ABS und PLA verarbeitet werden. Für das leichtere Entfernen eventuell erforderlicher Stützgeometrien hat man sich bei EVO-tech etwas ganz besonderes einfallen lassen. Anstatt die Geometrien aus einem anderen Material herzustellen, wird durch die Möglichkeit, den Druckkopf in der Temperatur zu steuern, das Baumaterial mit unterschiedlicher Temperatur verarbeitet. Das führt zu veränderten Materialeigenschaften der fertigen Struktur und damit zu einem einfacheren Entfernen der Stützgeometrien.

Auch für das leichtere Ablösen des fertigen Bauteils von der Unterlage haben die findigen Oberösterreicher eine clevere Lösung gefunden. Durch die besondere Beschaffenheit der Grundplatte kann das Bauteil abgelöst werden, ohne dabei filigrane Strukturen zu beschädigen. „Es sind diese kleinen, aber doch wichtigen Qualitätsunterschiede, die über die Praxistauglichkeit eines Gerätes entscheiden“, meint Schachinger. Als Zielgruppe für den EVOLIZER nennt er Maschinen- und Anlagenbauer, Architekten, Produktdesigner, Kleinserienfertiger und Prototypenbauer sowie Forschungs- und Bildungseinrichtungen.

Es sind die kleinen Besonderheiten, wie Transportrollen, die das Handling des Druckers vereinfachen, und damit den EVOLIZER praxistauglich machen.

Know-how Aufbau erforderlich

Dabei ist man sich bei EVO-tech sicher, dass für einen erfolgreichen Einsatz der neuen Technologie zusätzliches Know-how nötig ist, das in den Betrieben oft erst aufgebaut werden muss. „Einen 3D-Drucker zu kaufen ist eine Sache“, meint dazu Kaltenbrunner, „diesen dann auch produktiv einzusetzen, eine ganz andere“.

Der Drucker wird mit der dazugehörigen, eigens entwickelten Steuersoftware geliefert. Diese zerlegt das 3D-Modell in die einzelnen Aufbauschichten und regelt die Bahnbewegung und Temperatur der Applikationsdüse. Zwar decken die Voreinstellungen am Gerät und in der Steuerung ca. 90 Prozent der Anwendungsfälle ab, trotzdem sehen die Experten vom Attersee die große Herausforderung im Wissenstransfer, um auch komplexe Teile und speziellere Geometrien prozesssicher umsetzen zu können.

Entwicklungsbereich Material

Der EVOLIZER ist in der vorliegenden Version ein solides, praxistaugliches Gerät. Laut Kaltenbrunner ist die Technologie des „slicing“, das ist das Zerlegen eines 3D-Modelles in die einzelnen Aufbauschichten, mittlerweilen gut ausgereift. „Die große Herausforderung ist, geeignete Materialien für den 3D-Druck zu entwickeln, die den Anforderungen des Marktes gerecht werden und gleichzeitig die knappen Ressourcen im Kunststoffmarkt berücksichtigen“, stellt der Geschäftsführer fest. Dass das Unternehmen einen Großteil seiner Entwicklungstätigkeit in den Bereich der Materialforschung legt und dafür auch mit großen Forschungseinrichtungen intensiv zusammenarbeitet, kommt also nicht von ungefähr.

„Wir bemerken, dass die Unternehmen schön langsam auf die Möglichkeiten der additiven Fertigung aufmerksam werden“, meint Schachinger zusammenfassend. „Darum ist es uns ein großes Anliegen, einerseits über die Möglichkeiten und Chancen zu informieren, andererseits aber gleichzeitig ein Produkt anbieten zu können, das dem einzelnen Unternehmer den Einstieg in eine wirtschaftliche Nutzung dieser neuen Technologie ermöglicht“.

www.evo-tech.eu