Die Produktion von morgen ins Heute holen

Automation bei der erler GmbH

Die Leidenschaft der erler GmbH: Automatisierungstechnik und Robotik.

Mit dem Sitz in Dormettingen an der Schwäbischen Alb baut die erler GmbH Roboterzellen für die Handhabungstechnik, um kundenspezifische Werkstücke von A nach B zu positionieren, unter gewissen Taktzeit- und Qualitätsanforderungen. Ebenso ist die Teile Zu- und Abführung ein Thema.
Somit stellt die erler GmbH Halb- und Vollautomaten her, die ihren Einsatz in der Montage, Maschinenbestückung und Entnahme oder Prüfautomation finden.

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Projektziele

Mehr Flexibilität und Wirtschaftlichkeit durch in-house Produktion

Die Herausforderung für die erler GmbH bestand darin, dass für den Sondermaschinenbau sowie für die Einzel- und Entwicklungsteile viel Zeit und Geld aufgewendet werden musste.

Bisher wurden die Werkstücke zur Fremdfertigung an verschiedene Lieferanten vergeben. Ziel war somit, die Wertschöpfung ins Haus zu holen, um mehr Flexibilität, Unabhängigkeit und Wirtschaftlichkeit zu erhalten.

Jetzt kann viel schneller reagiert werden, wie Geschäftsführer Michael Müller erklärt: „Wenn wir ein Teil zum Greifen haben, überlegen wir kurz ‚ist die Fertigung eines Greifers dafür überhaupt möglich?‘ Wir drucken über Nacht einen Prototyp und können es am Morgen direkt testen. Wir müssen da kein Geld mehr in die Hand nehmen, um bei einem Fremdanbieter zu bestellen!“

Auf einen Blick

  • Flexibilität
  • Unabhängigkeit von Lieferanten
  • Prototypen und Machbarkeitsuntersuchungen für Vertriebsphase, Mechaniklösung
  • Zugfestigkeit und Qualität
  • Projektspezifische, individuelle Einzelteile

Umsetzung

Exzellente Zugfestigkeit und Qualität für den Maschinenbau dank Faserverbundwerkstoffen

Auf dem SolidWorks Experience Day lernte Michael Müller, einer der drei Geschäftsführer der erler GmbH, die Markforged 3D-Drucker kennen.

„Wir bewerteten zwei verschiedene Möglichkeiten: Zum einen die Beschaffung einer CNC Fräsmaschine für Aluminium und POM und zum anderen den Einstieg in die Additive Fertigung. So wurden Kosten, Qualität, Fertigungszeiten, Flexibilität, Innovation und Personal gegenübergestellt.“

Wenn sie in den spanenden Bereich gegangen wären, hätten sie noch einen zusätzlichen Industriemechaniker anstellen und auf Neuland anfangen müssen.

Hauptgründe für die Additive Fertigung waren, dass die erler GmbH mit dem Druckverfahren mit Faserverbundwerkstoffen von Markforged eine sehr gute Zugfestigkeit und Qualität für den Maschinenbau gefunden hat und nun flexibel – ohne zusätzliches Personal – Teile fertigen können.

„Wir fertigen zum Beispiel Werkstückaufnahmen, Greiferfinger, Sensor- und Zylinderhalterungen bis hin zu möglichen Baugruppen für Förderbänder mit den Markforged 3D-Druckern“, sagt Michael Müller, der verantwortlich für den Maschinenbau sowie den technischen Vertrieb ist.

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Lösung

Neu gewonnene Flexibilität und Unabhängigkeit

Bei der Ankündigung, dass ein 3D-Drucker ins Haus geholt werden soll, reagierten die Mitarbeiter teils kritisch, teils fasziniert. Aber schon die ersten Tests auf die Zugfestigkeit der Bauteile überzeugte die Kritiker. „Für die Konstrukteure ist es großartig damit zu arbeiten, sie sind richtig glücklich!“

Der Mark Two wird ausschließlich von der mechanischen Konstruktion genutzt, die wiederum für die verschiedenen Branchen wie Medizin, Automotive, Kunststoffverarbeitung oder den spanenden Bereich Maschinen entwickelt.

Bei Kunden gehen die Meinungen noch auseinander. Zum Beispiel bei den hohen Ansprüchen der Medizintechnik trauen Kunden einem 3D-Druckteil noch nicht die Leistung zu, was ein zerspantes, oberflächenvergütetes Teil kann. Hier steht ein Faserverbundwerkstoff im Wettbewerb zum eloxierten Aluminiumteil. Das wird noch skeptisch betrachtet und es liegt noch einiges an Überzeugungsarbeit vor uns. Sogar im Medizintechnik-Reinraum sind die Kunststoffteile im Einsatz.

Im Medizinbereich wird an der Stelle, an der zum Beispiel der Greifer das Produkt berührt, ein Edelstahlwerkstück verschraubt. So kann die erler GmbH den FDA-Anforderungen für produktberührende Flächen gerecht werden. Dasselbe wird auch bei Teilen für Abrieb angewendet, sodass die belasteten Stellen aus verschleißfesten Materialien bestehen.

Verschiedene Lieferanten liefern auch 3D gedruckte Teile, aber 95% werden gefräst, weil die Zugfestigkeit mit deren Druckern nicht erreicht werden kann. Das Image von 3D gedruckten Bauteilen ist häufig noch, dass sie spröde sind, schöne Oberflächen haben, aber für den Maschinenbau nicht geeignet sind. Das ist mit den Markforged-Maschinen anders.

Der größte Mehrwert ist die neu gewonnene Flexibilität, aber auch die Unabhängigkeit von Lieferanten. Prototypen und Machbarkeitsuntersuchungen für die Vertriebsphase, in der Kunden die Mechaniklösungen präsentiert wird, können nun mannlos über Nacht gedruckt werden.

Zum Beispiel werden nun Roboterflansch und die Greifer selbst gedruckt, da diese sehr werkstückspezifisch sind. Ob eine Baugruppe der Medizintechnik oder ein Automotive-Biegeteil gegriffen werden soll – der Greifer muss individuell für die Umgebungsbedingungen ausgelegt sein.

Auch beim Zu- und Abführen der Teile zum Roboter gibt es diverse Zubehörteile: Halterungen für Förderbänder, Halterungen für flexible Zuführungen, Teile für die Förderbänder selbst oder Sensorhalterungen.

Die Zukunft

Neue Techniken erlernen und Wissen aufbauen

Die Konstrukteure lernen täglich dazu und sind froh, eine so prozesssichere und zuverlässige Produktionsmaschine bei sich stehen zu haben.

„Das Ziel ist, unseren Kunden einen Mehrwert mit der Additiven Fertigung zu bieten. So können wir unsere Kunden auch mit Zusatzbaugruppen für die Automatisierungstechnik unterstützen, wie z.B. gedruckten Greifern oder gedruckten Förderbändern.

Im nächsten Schritt wollen wir uns mit Bauteilen und integrierten Einsätzen in der Additiven Fertigung sowie mit dem Metal X beschäftigen“, sagt Michael Müller.

„Mit dem Markforged Mark Two haben wir eine prozesssichere, zuverlässige und innovative Fertigungsmaschine – ohne zusätzliche Personalkosten!“
– Michael Müller, Geschäftsführer der erler GmbH

© Zollern Alb Kurier – Das Bild zeigt die drei Geschäftsführer der Firma erler von links: Michael Müller, Holger Erler, Jochen Erler

Lernen Sie mehr über die Anwendungen mit dem MarkTwo!

Für welche Anwendungen eignet sich welche Endlosfaser? Wie konstruiere ich richtig für den Filament-3D-Druck? Was sagen Anwender dazu und wo finde ich weitere Infos? – Genau hier sind Sie richtig! Wir haben einige Informationsmöglichkeiten aufgelistet, über die Sie direkt zu den passenden Antworten kommen.

Konstruktionsratgeber

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