Der Preis selbst ist ein Beispiel für innovativen 3D-Druck. (Bildquelle: Mesago)

Der Preis selbst ist ein Beispiel für innovativen 3D-Druck. (Bildquelle: Mesago)

Die Siegerfirmen sind Addiguru (USA), AM Flow (Niederlande), Molyworks (USA), NematX (Schweiz) und ToffeeAM (GB). Molyworks gewann zudem den erstmals im Rahmen der Formnext Start-up Challenge verliehenen AM Ventures Impact Award. Die internationalen Sieger werden ihre Innovationen im Rahmen der Formnext Connect präsentieren. Die Bandbreite der beeindruckenden technischen Entwicklungen reicht von einer automatisierten Design-Software über neue Kunststoffmaterialien und Produktionsüberwachung bis hin zur Lösung für ein automatisiertes Postprocessing. Dabei bieten die Award-Gewinner teilweise günstige, leicht anwendbare Lösungen und versuchen, das Anwendungsgebiet der additiven Fertigung noch weiter auszudehnen.

Dass die weitere Entwicklung der additiven Fertigung Innovationen entlang der gesamten Prozesskette erfordert, zeigt sich auch an den vielseitigen Entwicklungen der prämierten Unternehmen: Durch die intelligente Software Toffee sollen sich neue Designs für die additive Fertigung effizienter umsetzen lassen und so neue, leistungsfähigere Bauteile entstehen. Die wirkungsvolle und selbstlernende Prozessüberwachung von Addiguru will die AM-Produktion durch signifikante Kosteneinsparung deutlich effizienter machen. Und die End-to-End-Lösung von AM Flow widmet sich dem Postprocessing, das für die additive Fertigung größerer Stückzahlen oftmals noch eine Herausforderung ist. NematX will mit einem neuen Hochleistungs-Polymer noch stärker belastbare Bauteile möglich machen. Und die mobile Kombination aus Schmelzofen und Pulververdüsung von Molyworks soll Metallschrott direkt vor Ort in Pulver für die additive Fertigung verwandeln.

„Die hohe Qualität und die große thematische Breite dieser beeindruckenden Entwicklungen zeigt, dass sich die Innovationskraft der AM-Branche auch von Corona nicht stoppen lässt“, so Sascha F. Wenzler, Vice President Formnext beim Messeveranstalter Mesago Messe Frankfurt.

Der erstmals im Rahmen der Formnext Start-up Challenge verliehene AM Impact Award fokussierte das immer wichtigere Thema Nachhaltigkeit und erfuhr eine sehr positive Resonanz: Die Hälfte der Teilnehmer der Start-up Challenge bewarben sich auch für den Impact Award. Die Formnext Start-up Challenge 2020 zeichnet Unternehmen aus, die nicht älter als fünf Jahre sind. Der Wettbewerb prämiert neuartige und tragfähige Geschäftsideen. Die hochkarätige Jury besteht aus bekannten Vertretern der Branche, der Wissenschaft, den Medien und aus dem Investmentbereich.

Die Sieger der Formnext Start-up Challenge

Externe Echtzeit-Überwachung

Addiguru bietet eine nach eigenen Angaben kostengünstige und einfach zu benutzende Echtzeit-Überwachung für die additive Fertigung. Die Überwachungstechnologie ist unabhängig vom Hersteller und kann leicht in bestehende und neu entwickelte AM-Anlagen für Metall integriert werden. Die Kamera wird oben auf der Maschine platziert, schaut in das Pulverbett und ist mit einem externen Computer verbunden. Die Software des US-Start-ups erkennt automatisch die relevanten Bilder und sendet die Aufnahmen dann zur Analyse an eine selbstlernende Intelligenz. Diese erkennt Anomalien und informiert den Anwender.

Automatisiertes Postprocessing

Für AM Flow liegt „das dunkle Geheimnis der additiven Fertigung“ darin, dass aufgrund unausgewogener Investitionen (hauptsachlich in 3D-Drucker und Software) ein deutlicher Engpass im Produktionsprozess besteht, der dem eigentlichen 3D-Druck nachgelagert ist. Deshalb hat das niederländische Start-up eine End-to-End-Lösung für das Postprocessing entwickelt und bietet damit Industrie-4.0-Technologie für die additive Fertigung. Der Produktionsprozess wird dabei digitalisiert und automatisiert. AM Flow will damit vor allem die meist noch hohen Arbeitskosten im Postprocessing deutlich senken. Die End-to-End-Lösung von AM Flow reicht von der Bauteilerkennung über das Handling und Sortieren bis hin zum Transport und Verpacken. Dabei kommen verschiedene Technologien wie 3D-Formerkennung, industrielle Bildverarbeitungssysteme und KI-Software für die Produkt- und Prozessautomatisierung nach dem 3D-Drucken zum Einsatz.

AM-Pulver aus Metallabfällen

Das kalifornische Start-up Molyworks will Metallabfälle in der Produktion (zum Beispiel Späne, gebrauchte Pulver und Altteile) nachhaltig in den Produktionsprozess zurückführen und daraus metallisches Pulver für den 3D-Druck herstellen. Dafür haben die Gründer 2015 im Garagenhof das Greyhound-System entwickelt, das heute aus einem mobilen Schmelzofen und einer innovativen Pulververdüsung besteht. Insgesamt hat das junge Team bereits Versuche mit 21 Metallen unternommen – zum Beispiel Titan, Stahl, Nickel, Aluminium und Kupfer. Dass Molyworks auch den AM Ventures Impact Award gewinnen konnte, liegt unter anderem an dem großen Potenzial zur Ressourceneinsparung. Immerhin ist die Metallproduktion laut Molyworks für 7 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs verantwortlich.

Hochleistungs-Polymere

NematX ist ein Schweizer Start-up, das 2020 als Spin-off der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH Zürich) gegründet wurde. Mit der „Nematic 3D Printing“-Technologie soll die nächste Generation im Hochleistungs-Polymer-3D-Druck erreicht werden. Damit sollen bei Hochleistungs-Endanwendungsteilen die aktuellen Benchmarks im Polymer-3D-Druck deutlich übertroffen werden. Zielbranchen sind unter anderem Luft- und Raumfahrt, Medizin, Elektronik und industrielle Anwendungen, in denen Teile rauen Umweltbedingungen ausgesetzt sind.

Eine automatisierte Design-Software

Das britische Start-up ToffeeAM hat automatisierte Design-Software entwickelt, die lediglich einen Design-Raum, die Fluid-/Materialbedingungen und die Leistungsoptimierung des Bauteils erfordert. ToffeeAM entstand 2019 als Ausgründung am Imperial College London und lizenziert seine AM-Software Toffee. Diese kann nicht nur einzelne Bauteile, sondern ganze Systeme optimieren und zum Beispiel die Gesamtzahl der Bauteile verringern. Zum Einsatz kommt die Software bereits in der Formel 1, in der Luftfahrt und in der Öl- und Gasförderung.