Interview Schnellere Steckverbinder-Entwicklung dank 3D-Druck

Gerhard Nicklbauer und Dr. Georg Staperfeld von ODU sind überzeugt davon, dass der 3D-Druck langfristig die Vision eröffnen werde, näher an die ‚Losgröße 1‘ heranzukommen.
Gerhard Nicklbauer und Dr. Georg Staperfeld von ODU sind überzeugt davon, dass der 3D-Druck langfristig die Vision eröffnen werde, näher an die ‚Losgröße 1‘ heranzukommen.

Wie lässt sich der 3D-Druck bei Steckverbindern gewinnbringend einsetzen? Im Interview erläutern Dr. Georg Staperfeld, Leiter Entwicklung und Technologie, und Gerhard Nicklbauer, Entwicklungsingenieur, wie ODU diese Fertigungstechnologie heute nutzt und wie die Zukunft aussehen könnte.

Markt&Technik: ODU beschäftigt sich seit über zehn Jahren mit dem 3D-Druck. Was gab den Ausschlag dazu, sich diese Technologie ins Haus zu holen, und welche Fortschritte hat Ihr Unternehmen seither erzielt?

Dr. Georg Staperfeld, Leiter Entwicklung und Technologie bei ODU: Vor allem sind wir schneller geworden, Anschauungsmuster für unsere Kunden – und auch für unsere interne Entwicklung – bereitzustellen. Den 3D-Druck haben wir im Jahr 2010 bei uns eingeführt, damals parallel zum Einstieg in den Automotive-Markt, um für diesen Bereich schnell Muster liefern zu können.

Wie hat sich die additive Fertigungstechnik seither bei ODU weiterentwickelt?

Gerhard Nicklbauer, Entwicklungsingenieur bei ODU: Zuerst haben wir das klassische FDM-Verfahren eingesetzt und damit Gehäusemuster für Automotive-Steckverbinder und größere Isolierkörper gedruckt, aber auch Montagehilfen für unsere Fertigung. Um auch miniaturisierte, feinere Geometrien additiv herstellen zu können, haben wir dann zusätzlich in einen DLP-Drucker investiert. Heute kommt vor allem ein Multi-Jet-Printer zum Einsatz, mit dem wir sowohl sehr filigrane Bauteile wie auch große Gehäuse in einer sehr guten Qualität drucken können.

Dr. Georg Staperfeld:  Wir befinden uns aktuell in einer spannenden Phase hinsichtlich des 3D-Drucks. Im Rahmen von Pilotprojekten, zum Beispiel mit der Firma Kumovis, untersuchen wir aktuell, welche Möglichkeiten es gibt, den 3D-Druck noch gezielter und effizienter einzusetzen. Unter anderem erproben wir den Einsatz unterschiedlicher Thermoplaste, also seriennaher Werkstoffe, für den Einsatz in unseren Steckverbindern.

Können Sie ein konkretes Beispiel für ein ODU-Produkt aus dem 3D-Druck nennen?

Gerhard Nicklbauer: Wir haben beispielsweise ein Exponat gedruckt, das die Vielseitigkeit unserer Verbindungstechnik in der Kommunikationstechnik, ihrer Handhabung und Verriegelung demonstriert.

Aus einer reellen Anwendung konnten wir eine Demoversion bauen und vervielfältigen. Diese nehmen wir mit auf Messen und Kundenbesuche, um an einem neutralen Anwendungsbeispiel die ODU-Vielfalt zeigen zu können.

Außerdem verwenden wir per 3D-Druck hergestellte Werkzeugeinsätze, in denen dann im Spritzgussverfahren Kabel mit einer Tülle umspritzt werden. Auf diese Weise lassen sich innerhalb kürzester Zeit Prototypen aus seriennahen Produkten herstellen und testen.

Was sind aus ihrer Sicht die wichtigsten Vorteile des 3D-Drucks?

Gerhard Nicklbauer: Die spanende Herstellung von Musterteilen, als bisherige Alternative zum 3D-Druck, ist nur mit Einschränkungen der Geometrie möglich. Die additive Fertigung kann hier durch eine nahezu uneingeschränkte Geometriefreiheit punkten. Der 3D-Druck ermöglicht es uns, Funktionalitäten und Details wie Schnapphaken, Hinterschneidungen, Hohlräume und Kühlkanäle in unsere Produkte zu integrieren. Vor allem aber – und das ist häufig der entscheidende Vorteil – spart man sich Zeit, weil die Teile-Herstellung ohne Werkzeug erfolgt und somit der Werkzeugbau entfallen kann. Dadurch sind wir schneller geworden. Durch immer wieder neue Anpassungen bei der Entwicklung können wir uns zum Beispiel schneller an das Endprodukt herantasten. Dank des 3D-Drucks ist es möglich, quasi über Nacht neue Muster herzustellen.  

Welche Möglichkeiten bzw. Chancen sehen Sie langfristig für Ihr Geschäft?

Dr. Georg Staperfeld: Wir wollen neue Herstellungsverfahren für Kleinserien erarbeiten. Das bringt uns einen zeitlichen Vorteil und ermöglicht es uns, Kundenprojekte zu bedienen, die bisher wirtschaftlich nicht durchzuführen waren. Der 3D-Druck hilft uns dabei, näher an die Vision der “Losgröße 1” heranzukommen sowie eine große Vielfalt und Bandbreite anzubieten, dabei aber die Einmal- und Rüstkosten deutlich zu senken. Und wir werden auf jeden Fall schneller in der Lage sein, auf Kundenwünsche zu reagieren. Binnen weniger Arbeitstage hat der Kunde dann ein Muster auf dem Tisch – oder auch seinen individuellen Seriensteckverbinder.

Und was sind die Herausforderungen, die es noch zu überwinden gilt?

Dr. Georg Staperfeld: Zum einen ist es immer eine Herausforderung, das geeignete Druck-Material zu finden. Der nächste Schritt in Richtung Serienproduktion ist dann mit dem richtigen Material bzw. mit dem richtigen Druckverfahren machbar und geht Hand in Hand mit der Qualitätssicherung.

Viel schwieriger ist es aber, die neue Technologie und die damit verbundenen Möglichkeiten auch in den Köpfen der Konstrukteure und Kunden zu platzieren und den 3D-Druck als eine Herstellungsvariante in die Denke zu bringen. Noch gibt es Vorbehalte gegen die Nutzung des 3D-Drucks für Serienteile, vor allem wegen zu wenig Erfahrungswissen, aber auch, weil hinsichtlich der Materialeigenschaften noch einige Fragen offen sind. Hier sind die Hersteller der Druckmaterialien gefordert, ihre Werkstoffe umfangreich zu testen und zu qualifizieren.

Die Fragen stellte Corinna Puhlmann-Hespen