Die additiv gefertigten „Becher“ kommen am Ende des Verpackungsprozesses zum Einsatz. © Kegelmann

Kegelmann setzt auf das Selektive Lasersintern (SLS), in diesem Fall ist das Material ein Polyamid 12. Aufgrund der besonderen Anforderungen an die Oberfläche werden die Teile zusätzlich gleitgeschliffen. Damit die Verpackungsmaschinen von IWK auch verschiedene Tubenvarianten und -größen befüllen und verpacken können, sorgt ein integrierter Clipmechanismus bei den Bechern dafür, dass Wechsel- und damit Stillstandzeiten reduziert werden. „Wir nutzen das Potenzial der additiven Fertigung aus und integrieren zusätzliche Funktionen in das Bauteil, was ohne additive Konstruktion und Fertigung vielfach so nicht möglich wäre. Diese höhere Komplexität eines Handhabungsmoduls führt bei additiver Fertigung nicht zu einer überproportionalen Erhöhung der Stückkosten, sondern im Gegenteil zu einer enormen Ersparnis bei den Prozessen in Produktion und Verpackung“, sagt Kai Kegelmann, Bereichsleiter Additive Fertigung bei Kegelmann Technik.

Aber auch sonst nutze das Unternehmen die Vorteile der additiven Fertigung, Kunststoff statt Aluminium, das Einbringen einer Wabenstruktur, um die Steifigkeit zu erhöhen, die Integration der Kanäle und der Clipmechanismus zur Erhöhung der Funktionalität, die Reduktion der Funktionen auf ein Bauteil, die Möglichkeit der unterschiedlichen Farbgebung – auch nachträgliches Einfärben über eine Färbemaschine ist möglich – und schließlich der werkzeuglose Bauteilwechsel.

Qualität für die Serienfertigung

Die Teile werden nach der additiven Fertigung wegen der speziellen Anforderungen an die Oberfläche noch gleitgeschliffen. © Kegelmann

Da das Einsatzgebiet dieser Bauteile am Ende des Verpackungsprozesses liegt, werden von den additiv gefertigten Handhabungs- und Transportmodulen in einer Maschine auch mal 200 bis 250 Gleichteile benötigt. Im Ersatzteilfall muss das Bauteil auch nach mehreren Jahren noch passen. Kai Kegelmann: „Ein Bauteil herzustellen ist einfach, aber für Serienmaschinen gleichbleibende Qualität zu gewährleisten über das ganze Jahr verteilt, das ist die Herausforderung. Auch wenn große Stückzahlen kurzfristig benötigt werden, da bei der Montage der Maschine auffällt, dass etwas an der Konstruktion geändert werden muss, können wir mit großen Produktionskapazitäten schnell reagieren. Reproduzierbare Qualität bei geringen Lieferzeiten, das ist unsere Stärke.“

So enthalte der Qualitätssicherungsprozess für additive Bauteile die parallele Fertigung uns Auswertung von QS-Bauteilen. Hierzu wurde ein Qualitätszirkel entwickelt und für die Qualitätssicherung von Serienbauteilen ein Labor eingerichtet. Hier wird vom Pulver bis zum Endprodukt die Qualität geprüft. Schließlich laufen die Module beim Kunden viele 100 000 Zyklen und dürfen nicht versagen. Gemeinsam mit IWK sei die additive Fertigung in die Serie gebracht worden. Und die sei im Verpackungsmaschinenbau nicht mehr wegzudenken. Denn dadurch werden Leistung und Prozesssicherheit bei neuen Verpackungslinien ebenso wie bei vorhandenen Anlagen maximiert.