Frank Herzog jest założycielem, szefem technologicznym i partnerem zarządzającym Concept Laser GmbH. Firma z siedzibą w Lichtenfels (Bawaria, Niemcy), zatrudniająca ponad 170 pracowników w swoich zakładach w Niemczech, Stanach Zjednoczonych i Chinach, oferuje maszyny i technologie dla druku 3D.

Które obszary produkcji addytywnej są celem biznesowym Concept Laser?

Frank Herzog: Na pierwszym miejscu wymieniłbym systemy topienia proszków metali w połączeniu z naszą opatentowaną technologią, polegającą na roztapianiu proszków warstwa po warstwie na części składowe. Nasi klienci działają w sektorze lotnictwa, motoryzacji, technologii medycznych i stomatologii, a także w branży projektowania biżuterii. Początki zastosowań dotyczą prototypowania i ten trend jest nadal silny, jednak zastosowanie technologii w celach produkcyjnych staje się coraz powszechniejsze, chociaż póki co dotyczy jedynie krótkich serii. Nasza technologia znajduje zastosowanie w lotnictwie, w medycynie – przy indywidualnie formowanych stawach biodrowych i kolanowych, w stomatologii – do wytwarzania koron dentystycznych, a nawet w transporcie – przy produkcji części do autobusów i ciężarówek. Różnorodność dziedzin i zastosowań rośnie wraz ze wzrostem produktywności naszej technologii.

Jakie materiały klienci mogą przetwarzać w swoich systemach?

F.H.: Wybór jest duży. Stopy miedzi, które są już stosowane w silnikach rakietowych, stali nierdzewnych i narzędziowych, stopy na bazie niklu, stali kobaltowo-chromowych, aluminium, stopy tytanu i materiałów specjalistycznych - na przykład na potrzeby koron dentystycznych, w celu osiągnięcia optymalnej kompatybilności ceramiki lub, w wysokiej temperaturze, w turbinach gazowych. Różnorodność materiałów gwałtownie rośnie, a kompozycje materiałowe mogą być dostosowane do konkretnych zastosowań - nazywamy to „szyciem na miarę”.

Wielu użytkowników technologii addytywnych narzeka na brak powtarzalności i wydajności. Jak brzmi odpowiedź Concept Laser na te zarzuty?

F.H.: W badaniach ankietowych otrzymujemy pozytywne opinie klientów. Oczywiście „nie wszystko złoto, co się świeci”, nawet w naszej firmie – wiemy, że musimy znacznie poprawić sprawność działania naszych systemów. Korzystamy z wymiany doświadczeń i cennych wskazówek od firm z grupy Hofmann Innovation, które na co dzień pracują na naszych systemach. Mając kilkadziesiąt maszyn do obróbki metalu można porównać wszystkie parametry i udzielić nam wartościowych porad. Wyzwaniem są dla nas także klienci z branż technologii medycznej i lotnictwa, którzy z racji specyfiki rynków ściśle regulowanych stawiają wysokie wymagania naszym produktom.

Jak regulacje rynkowe wpływają na działanie Concept Laser?

F.H.: Regulacje oznaczają kilkaset dodatkowych wymagań odnoszących się do systemów i technologii, którym musimy sprostać. Jesteśmy w stanie odpowiadać na wymagania jakościowe, dzięki czemu stale uczymy się, co z kolei buduje zaufanie. A to się opłaca. Na tym etapie nie ma już miejsca na dyskusję o solidności i jakości - to są oczywiste cechy. Wykonujemy naszą inżynierię mechaniczną w zakładzie, a od 2008 roku pracujemy systematycznie nad modułami zarządzania jakością. Dziś to one kontrolują procesy topienia, dokumentując wszelkie, nawet małe, odchylenia. W ten sposób klient dokładnie wie, na który składnik zwrócić szczególną uwagę. System nadzoruje topienie proszku przy prędkości 3000 mm na sekundę, z dokładnością do 0,1 mm, uwzględniając w swoich obliczeniach wszystkie wpływy czynników zewnętrznych typu: drgania, awarie sieci energetycznej, lasera lub ewentualne błędy w przepływie gazu. Właśnie tego rodzaju kontrola zachodząca w procesie liniowym odróżnia nas od konkurencji. Kiedy w 2006 roku przeszliśmy na lasery światłowodowe, nie uniknęliśmy kilku błędów w oświetleniu na wczesnym etapie projektu. To zmotywowało nas do wzmożenia kontroli oraz optymalizacji monitorowania procesu produkcyjnego.

Gdzie pan, jako inżynier systemowy, widzi potencjał dla zwiększenia wydajności w produkcji addytywnej?

F.H.: Moim zdaniem technologia jest jeszcze ciągle w początkowej fazie; myślę, że póki co otworzyliśmy się na maksymalnie 5% potencjału rynkowego. W pierwszej kolejności widzę szanse dla projektowania, technologii systemów oraz w samych procesach. Z jednej strony wykorzystujemy technologię multi-laserową - jej przykładem jest nowa linia M z czterema laserami, którą zaprezentowaliśmy ostatnio na targach Formnext. Nasz M2 - podwójny laser jest obecnie uważany za najbardziej produktywny system w swojej branży. Nadal pracujemy nad automatyzacją łańcucha procesowego. Z drugiej strony, w ciągu najbliższych trzech - czterech lat będziemy rozwijać naszą koncepcję AM Factory of Tomorrow, zajmując się modułowymi przestrzeniami instalacyjnymi czy na przykład zautomatyzowanymi systemami przenoszenia proszku. Ale podobnie jak w przypadku innych firm obsługujących ten sam rynek, nadal jesteśmy daleko od maksymalizacji naszych procesów. Zakładam, że możemy osiągnąć dwucyfrowy wzrost wydajności dzięki konsekwentnej ich optymalizacji - czy to poprzez prędkość lasera, czy grubość warstwy lub pokrywy. Podwojenie grubości warstwy oznaczałoby skrócenie czasu budowy o 50%, co będzie miało pozytywny wpływ na wskaźniki konstrukcyjne w wielu branżach, zwłaszcza tych, w których precyzja nie jest najistotniejsza.

Jakie były cele i interesy w przystąpieniu do Additive Manufacturing Association (Stowarzyszenia Producentów Technologii Addytywnej)?

F.H.: Stowarzyszenie oferuje nam dostęp do przyszłościowych, innowacyjnych rozwiązań, z których możemy korzystać zarówno my, jak i nasi klienci, użytkownicy, dostawcy oraz inne firmy obsługujące rynek. Jest to szczególnie istotne, gdy rozpatrujemy kwestie kształcenia i szkolenia konstruktorów, projektantów, sprawy norm jakości lub public relations. Wielu wyzwań nie można podjąć w pojedynkę, dlatego nasz młody sektor powinien trzymać się razem. Oczywiście chcemy też zająć się lobbingiem w zakresie inżynierii systemowej, tak aby reprezentować nasz punkt widzenia.

Jakie szanse widzi Pan w niedawno zawartej umowie między GE i Concept Laser?

F.H.: GE podziela naszą wizję dotyczącą potencjału produkcji addytywnej jako motoru transformacji cyfrowej zachodzącej w obszarze produkcji przemysłowej. Cieszymy się, że wspólnie będziemy mogli pracować nad przyspieszeniem rozwoju technologii, z korzyścią dla naszych klientów. Mamy w planie wprowadzenie na rynek kilku nowych produktów, w tym naszej innowacyjnej koncepcji modułowej - AM Factory of Tomorrow. Myślę, że dzięki wsparciu GE będziemy w samym centrum Przemysłu 4.0.

Opracowano na podstawie informacji VDMA