Josh Coffey, Kommunikationsleiter
Die additive Fertigung wird oft als bahnbrechende Technologie angesehen…
Es ermöglicht gestalterische Freiheit, reduziert das Gewicht und eröffnet völlig neue Möglichkeiten für komplexe Geometrien. Doch viele Hersteller stoßen schnell auf eine frustrierende Realität:
„Die additive Fertigung eignet sich hervorragend für die Prototypenherstellung, aber die Kosten rechnen sich für die Massenproduktion nicht.“
„Wir haben ein bestehendes Bauteil durch ein additiv gefertigtes Bauteil ersetzt, aber die erwarteten Vorteile bleiben aus.“
Das sind ganz normale Mauern – und sie verdeutlichen eine wichtige Wahrheit:
Der Wert von AM wird nicht allein durch den Austausch von Teilen erschlossen.
Die Falle der partiellen Optimierung
Laut Yoichi Ito , Forscher (Abteilung für Forschung und Entwicklung im Bereich fortgeschrittener Technologien) bei Ricoh Company Ltd .: „In vielen Fabriken entspricht die Einführung additiver Fertigung immer noch dem traditionellen DfAM (Design for Additive Manufacturing). Oft bedeutet dies, sich auf die Topologieoptimierung zur Gewichtsreduzierung zu konzentrieren, mehrere Teile in einem einzigen Druckvorgang zusammenzufassen oder sogar einfach ein bestehendes Bauteil auf neue Weise zu drucken.“
„Ricoh stellt diesen Ansatz heute jedoch mit einer entscheidenden Frage in Frage: ‚Steigert DfAM tatsächlich den Wert Ihres Produkts?‘“
Der bloße Austausch eines konventionell gefertigten Bauteils durch eine AM-Version – bei gleichbleibendem Rest des Systems – kann tatsächlich zu höheren Kosten und begrenztem Nutzen führen.
Dies bezeichnet Yoichi als die „Falle der partiellen Optimierung“. Eine Falle, die die additive Fertigung daran hindert, ihre größte Stärke auszuspielen:
Die Möglichkeit, durch gestalterische Freiheit völlig neue Systemarchitekturen zu schaffen.
Von DfAM zu RDfAM
„Um dieser Falle zu entkommen und auf Systemebene Wert zu schaffen, schlage ich eine neue Designmethodik vor: RDwAM (Revolutionising Design with AM) “ , sagte Yoichi.
Dies ist nicht nur eine Technik zur Formgebung von Bauteilen. Es handelt sich um eine Innovation des Designprozesses selbst, die Folgendes kombiniert:
- Systemisches Denken – das gesamte umgebende Modul und die Architektur verstehen
- Design Thinking – Aufdecken tieferliegender funktionaler Bedürfnisse und Chancen
- Vorgeplante Neuerfindung – Neugestaltung vor der ersten Entwurfszeichnung
Kurz gesagt: AM liefert den größten Nutzen, wenn wir nicht fragen : „Wie drucken wir dieses Teil?“
Fragen Sie stattdessen:
- Brauchen wir diese Komponente überhaupt noch?
- Können wir ganze Teilsysteme eliminieren?
- Wie sähe dieses Design aus, wenn AM der Ausgangspunkt wäre?
Der Krümmer: Aluminium-Binder-Jetting in Aktion
Eines der besten Beispiele für diese Philosophie ist Ricohs Aluminium-Binder-Jet -Tintenstrahlverteiler.
Diese Anwendung demonstriert, wie additive Fertigung zu einem Werkzeug für echte Innovation wird – nicht nur für kompaktes Design, sondern für eine Systemoptimierung, die auf den Kundennutzen ausgerichtet ist.
Der Verteiler wurde gemeinsam von Ricoh Company Ltd und dem Geschäftsbereich Integrated Services von Ricoh Printing Solutions Europe Ltd (RPSE) – der Heimat von Ricoh 3D – entwickelt.
Die Teams haben gemeinsam ein Modul entwickelt, das Folgendes leistet:
- Reduzierte Größe und Gewicht
- Verbesserte funktionale Integration
- Optimierte Tintenzufuhrleistung
- Skalierbares Potenzial für Produktionsanwendungen
Weniger Ventileinheiten, höhere Effizienz
Dank der hochkomplexen internen Struktur des Verteilers konnte Ricoh die Anzahl der im Gesamtmodul benötigten Ventileinheiten reduzieren.
Dies führt zu Folgendem:
- Geringere mechanische Komplexität
- Verbesserte Leistungsstabilität
- Verbesserte Effizienz der Tintenzirkulation
Eine derart umfassende Neugestaltung ist nur durch eine auf additiven Fertigungsverfahren basierende Systemneuentwicklung möglich.
Fortschrittliche interne Architektur ohne Kompromisse
Trotz der Verkleinerung behält der Verteiler seine ausgeklügelte Fluidsteuerungsarchitektur bei, einschließlich:
- Vier vollständig voneinander getrennte Innenbereiche verhindern das Vermischen der Tintenfarben.
- Ein Weg zur Rückhaltung von rückfließender Tinte
- Ein integrierter Rückflussdetektor
Dies zeigt, wie die Binder-Jetting-Technologie (BJT) von Ricoh Kompaktheit ermöglicht, ohne Kompromisse bei Leistung oder Funktion einzugehen.
Von Formnext 2024 bis zur kontinuierlichen Verfeinerung
Der Verteiler wurde erstmals auf der Formnext 2024 ausgestellt und markierte damit einen wichtigen Meilenstein in Ricohs Entwicklung serienreifer Aluminium-Binder-Jetting-Anwendungen.
Seitdem wurde es weiter verfeinert – ein Beweis für Ricohs Engagement für kontinuierliche Innovation jenseits der additiven Fertigung auf Prototypenebene.
Integrierte Dienstleistungen bei RPSE
Was diesen Fall wirklich auszeichnet, ist das zugrunde liegende Modell. Ricoh 3D bietet heute mehr als nur additiv gefertigte Teile…
Der Geschäftsbereich Integrated Services vereint Ricoh-Technologien und 90 Jahre Erfahrung im industriellen Tintenstrahldruck, um Kunden neue Mehrwerte zu erschließen. Das Ergebnis? Ein integriertes Ökosystem. So unterstützt Ricoh seine Kunden dabei, die Grenzen der additiven Fertigung zu überwinden und Technologie in echten Geschäftswert zu verwandeln.
Gemeinsam mit Ricoh entwickeln
Die Fallstudie zum Manifold beweist, dass additive Fertigung dann erfolgreich ist, wenn sie das System und nicht nur die Form verändert.
Yoichi kommentierte dies mit den Worten: „RDwAM ist eine Waffe für Designer, um proaktiv das System zu definieren. Es geht darum, sich vom passiven Design – dem Bau exakt nach Spezifikationen – zu lösen und AM als Hebel zu nutzen, um das gesamte System, die Lieferkette und vielleicht sogar das Geschäftsmodell zu transformieren.“
Er fügte hinzu: „Ich glaube, der Schlüssel, um das ‚Tal des Todes‘ zu überwinden und Technologie in geschäftlichen Nutzen zu verwandeln, liegt in der Transformation des Designs und in stärker integrierten Dienstleistungen.“
Wenn Ihre Organisation bereit ist, produktionsreife additive Innovationen und integrierte Dienstleistungen zu erkunden, kontaktieren Sie Ricoh 3D noch heute.