Hydraulik-Endbauteile für Steuerungssysteme

Fast überall findet Steuerungstechnik ihren Einsatz – vom Smart Home bis zur Industrie. Um die Software bedienbar zu machen, ist eine praktikable Hardware unumgänglich. Hierbei bedarf jedes Steuerungssystem seinem jeweiligen Nutzen entsprechend einer individuellen physischen Bedienungsoberfläche. Da jedes System andere Anforderungen hat, entsteht ein Bedarf an passgenauen Schalt- und Steuerungsanlagen. Mit diesen ist die optimale Nutzung der Maschine oder des Fahrzeugs gesichert.

Doch Anlagen und Systeme entwickeln sich ständig weiter. Ein gutes Steuerungssystem zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass es ein geringes Gewicht hat, hochfunktionell ist und sich fortlaufend optimal an die Software anschließt. In der Praxis bedeutet Letzteres, dass Tasten, Konsolen, Gehäuse und Bauteile den hochindividuellen Steuerungslösungen angepasst werden müssen.

Aus dem 3D-Drucker

Viele Unternehmen haben Schwierigkeiten, ihren Kunden umfassende Individualisierungsmöglichkeiten zu bieten. Die schnelle Fluktuation bei der Nachfrage nach verschiedenen Produktversionen kann sehr problematisch für Unternehmen sein. Häufig wurde bereits in teure Werkzeuge investiert, die für die neuen Anforderungen unpassend sind. Nach dem herkömmlichen Prinzip der Fertigung ist die Produktanpassung oft langsam und teuer.

Der Einsatz eines SLS-3D-Druckers in der Fertigung von ständig anzupassenden Bauteilen und kleineren Serien ist deshalb die optimale Lösung. Bei dem 3D-Druckverfahren handelt es sich um ein additives Fertigungsverfahren. In der CAD-Datei (Computer-Aided Design) können Änderungen vorgenommen werden, sodass dank solcher digitalen Modelle eine präzise Druckplanung möglich ist. Der Vorteil ist, dass die Daten direkt an den 3D-Drucker weitergeleitet werden – somit ist für eine Anpassung kein weiteres Werkzeug oder maschinelle Bearbeitung notwendig. Fertigungsmethoden wie CNC-Fräsen, Drehen oder allgemeine Zerspanung fallen weg. Die Anpassungsfähigkeit der Steuerungsgeräte wird erhöht, wodurch schnell auf Kundenwünsche und Neuerungen auf dem Markt reagiert werden kann.

Das beim SLS-3D-Druck verwendete Nylonpulver ist sehr stabil, beständig und produktionsfertig. Durch den Einsatz von 3D-Druckern können Prototypen und Endverbrauchsteile direkt gedruckt und weiterverarbeitet werden. Somit kann auf teure, traditionelle Werkzeuge verzichtet werden, was auch die Markteinführungszeit verkürzt. Werden doch noch Werkzeuge benötigt, lassen diese sich neben Prototypen und Endverbrauchsteilen ebenfalls kostengünstig und den individuellen Anforderungen entsprechend durch 3D-Druck fertigen. So können komplexe Hydraulik-Endbauteile oder funktionsfähige Prototypen innerhalb kürzester Zeit hergestellt werden.

3D-Drucklösungen im Einsatz

Der Lösungslieferant IBL Hydronic ist mit herkömmlichen Produktionsverfahren hinsichtlich Designs und Konstruierbarkeit an seine Grenzen gestoßen. Seit 2019 arbeitet das Unternehmen mit Lösungen aus dem SLS-3D-Drucker von Formlabs. Dank des Drucks von Teilen aus Nylonpulver können komplexe Aufträge realisiert werden. Bei diesem Verfahren der additiven Fertigung sind Stützstrukturen nicht notwendig, und Geometrien können noch flexibler angepasst werden. IBL Hydronic entwickelt Produkte aus den Bereichen Hydraulik und Elektronik wie Steuerblöcke bis hin zu Gerätesteuerungen inklusive fortgeschrittener Bedienungsoberfläche, schon jetzt mithilfe des 3D-Druckers.

In nur einem Monat hat das Unternehmen eine individuell auf die Maschinen abgestimmte Bedienkonsole entwickelt und dem Kunden vorgestellt. Bei diesem Kunden erhielten die Gehäuseteile eine besondere Texturierung – eine Lederoptik. Die Teile wurden mittels SLS-3D-Drucktechnologie gedruckt, zusammengesetzt und mit einem Lederpolster als Armauflage versehen. Einige Teile bekamen anschließend mittels Färbebad eine spezielle Farbkennung.

Dank der Benutzerfreundlichkeit des 3D-Druckers kann er von einem Großteil der Belegschaft bedient werden. Das beschleunigt die Anpassung von Steuergeräten enorm. IBL Hydronic nutzt die additive Fertigung von Steuerungssystemen für mobile Arbeitsmaschinen – Anwendungsbereiche, bei denen selten Standardbauteile zum Einsatz kommen. Stattdessen werden spezifische Lösungen mit dem SLS-3D-Drucker konzipiert.

Jedes System setzt eine individuelle Nutzung voraus; Baufahrzeuge haben beispielsweise einen anderen Einsatzbereich als Landmaschinen. In jedem Fall muss mit der Hardware jedoch einfach auf die Software zugegriffen werden können. Dabei ist eine praktikable Bedienungsoberfläche nicht wegzudenken, ebenso wenig die Individualisierung.

Um auf neue Nutzeransprüche oder Produkteinführungen reagieren zu können, muss ein Unternehmen die Hardware flexibel anpassen können. Hierfür eignet sich der 3D-Drucker optimal: Es wird lediglich die CAD-Datei angepasst und schon kann das neue Teil produziert werden. Dies ermöglicht hohe Flexibilität bei totaler Kostenkontrolle.