Ein Metall 3D-Drucker im Kompaktformat
Das ETH Spin-off a-metal hat ein neues Anlagenkonzept für Metall 3D-Drucker entwickelt, das bedeutend kompaktere Drucker zu erschwinglichen Preisen ermöglicht. Mit ihrer Erfindung decken sie ein Bedürfnis vieler KMUs.
Wir sprachen mit CEO Stephan Steiner
3D-Drucker für Metall sind nicht neu, aber bisher praktisch nur für Grossunternehmen erschwinglich. Ein Bedarf an solchen Druckern ist aber auch bei KMUs vorhanden. Dafür müssten die Drucker kleiner, günstiger und einfacher zu bedienen sein. Ein junges ETH Spin-off nahm diese Herausforderung an.
Eigenes Anlagendesign von Grund auf entwickelt
Damit die Drucker kleiner werden, haben Stephan Steiner und sein Team ein komplett neues Anlagendesign entwickelt. Anstatt der üblichen drei Bereiche für den Pulvervorrat, der Baukammer und dem Überlauf, entwickelten die Ingenieure ein Konzept, bei welchem die Kammer fürs Pulver vollständig wegfällt. Das Pulver ist bei a-metal in Kartuschen abgefüllt und direkt über der Baukammer angesiedelt. Das hat neben dem geringeren Platzbedarf auch den Vorteil, dass die Anlage wesentlich sicherer und einfacher zu bedienen ist als bei bestehenden Technologien. «Unsere Pulverkartuschen, die einer Druckerpatrone ähnlich sind, bieten gegenüber dem offenen Pulver eine viel höhere Sicherheit, weil die teilweise gefährlichen Pulverpartikel nicht mehr eingeatmet werden können,» führt Steiner aus. Dadurch wird eine Laborumgebung zum Betreiben des Geräts hinfällig und entlastet das Investitionsbudget.
«Unsere Pulverkartuschen, die einer Druckerpatrone ähnlich sind, bieten gegenüber dem offenen Pulver eine viel höhere Sicherheit, weil die teilweise gefährlichen Pulverpartikel nicht mehr eingeatmet werden können.»Stephan Steiner, CEO a-metal
Die Beschichtung erfolgt mit dem Pulver aus den Kartuschen. Überschüssiges Material wird durch einen kleinen Schlitz nahe der Baukammer in den Überlaufbehälter geführt. Dieser Behälter kann später auf eine Peripherieeinheit, das Sieb, montiert und wieder zurück in die Kartusche gesiebt werden. So entsteht ein Kreislauf, ohne Kontakt mit dem gefährlichen Pulver.
Der so entstandene Drucker ist nicht grösser als ein kleiner Kühlschrank und kostet gegenüber bestehenden Modellen ca. 50% weniger. Der Drucker ist sicher zu bedienen und es ist kein Fachwissen notwendig, was für KMUs ideal ist.
Viele Einsatzbereiche möglich
Der Drucker von a-metal kann Bauteile bis maximal 150x150x150mm herstellen. Mögliche Anwendungsbereiche sind beispielsweise die Luftfahrt, Vorrichtungsbau, Leichtmetallbau, Spritzguss-Werkzeugbau und Zahntechnik. Im Moment fokussiert a-metal auf die beiden Letzteren.
Beim Spritzguss-Werkzeugbau ist vor allem die Performance entscheidend. Und hier schneidet die Metall-3D-Druck-Technologie mit der Möglichkeit für komplexe, konturnahe Kühlkanäle im Werkzeug Einlegeteil sehr gut ab. Bereits eine minimale Zeitersparnis von 0,2 Sek. macht bei 100'000 Teilen einen grossen Unterschied. So liegt eine 10-20%ige Zeitersparnis drin, was neben den Kosten auch den CO2-Ausstoss verringert.
Zahnlabore wiederum arbeiten sehr individualisiert, d.h. jedes Teil wird passgenau auf den Patienten zugeschnitten hergestellt. Bei herkömmlichen Methoden mit Fräsen fallen die Teile nicht nur klobiger aus, sondern sie sind auch schwerer und produzieren viel Abfall. 3D-Druck-Teile mussten bisher immer auswärts in Auftrag gegeben werden. Eine Inhouse-Produktion spart hier trotz Druckeranschaffung Kosten ein, bietet mehr Individualisierung und spart wertvolle Zeit.
Attraktives Pilotprogramm
Für das neue Anlagenkonzept entwickelte a-metal die ganze Elektronik von Grund auf selbst. Dasselbe gilt für die Mechanik, wobei sie sich hier auf die Masterarbeit von Stephan Steiner abstützen konnten. Insgesamt sind solche Entwicklungen sehr investitionsintensiv, weshalb ihnen ein Pilotprogramm zeitnah wertvolles Feedback aus der Praxis liefern soll. a-metal stellt dem KMU-Sektor zehn Pilotanlagen für je sechs Monate zu einem attraktiven Preis zur Verfügung. Die ersten acht Anlagen sind bereits in Betrieb, die Letzten folgen demnächst. «Durch die Pilotanlagen erhalten wir Feedback aus verschiedensten Anwendungsbereichen und Industrien, das für die Weiterentwicklung unserer Anlagen essenziell ist», erklärt Steiner.
«Das Konzept, der Preis und die Möglichkeit, in dem Pilotprogramm durch a-metal eng begleitet zu werden, hat uns überzeugt. »Claude Werder, VR-Präsident der Samuel Werder AG
Investoren gesucht
Für die erfolgreiche Skalierung sucht a-metal für ihre Seed Finanzierungsrunde industrienahe Investoren und würde sich über eine Kontaktaufnahme freuen.
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