3-D-Druck Entwicklung bei Laser-Schmelzverfahren

Alexander und Franz Mack mit einem im SLM-Verfahren hergestellten Spezialtrichter. Rechts ein Teil unmittelbar nach der Herstellung, links ein fertig bearbeitetes Produkt.
Alexander und Franz Mack mit einem im SLM-Verfahren hergestellten Spezialtrichter. Rechts ein Teil unmittelbar nach der Herstellung, links ein fertig bearbeitetes Produkt. © Foto: Volkmar Könneke
Dornstadt / Von Thomas Steibadler 18.01.2018

Franz Mack, Unternehmer aus Dornstadt, ist kein Freund der leisen Töne. Auf der anderen Seite neigt der 60-Jährige auch nicht zur Übertreibung. Es ist also etwas dran, wenn Franz Mack sagt: „Das ist eine neue Dimension in der Metallindustrie.“ Mack spricht vom Selective Laser Melting (SLM) . Vor etwa zwei Jahren hat Mack angefangen, dieses Verfahren anzuwenden und weiterzuentwickeln. Mittlerweile, sagt Junior-Chef Alexander Mack, sei das Verfahren der anfänglichen Nische entwachsen: „Der Markt kommt jetzt richtig in Schwung.“

Das selektive Laser-Schmelzverfahren funktioniert ähnlich wie 3-D-Druck, aber nicht mit Kunststoff, sondern ist ein metallurgischer Prozess: Pulverisiertes Metall – in erster Linie Aluminium, Titan und Edelstahl – wird per Laserstrahl geschmolzen und gleichzeitig Schicht für Schicht zu einer vorher programmierten Struktur aufgebaut. Alexander Mack spricht daher von „additiver Fertigung“. So entstehen in einem Arbeitsgang komplizierte Bauteile, die sonst in mehreren Schritten hergestellt werden müssen. Mack: „Ich kann damit Löcher um die Ecke bauen.“

Zu Beginn war die Technik noch auf die Herstellung kleiner Teile, nicht größer als zehn mal zehn Zentimeter, begrenzt. Einspritzdüsen für Flugzeugmotoren zum Beispiel oder Teile von Zahnersatz-Brücken. Inzwischen, sagt Alexander Mack, sei die Fertigungsgröße auf bis zu 30 mal 30 Zentimeter gewachsen. Als Beispiel zeigt er einen gebogenen, „strömungsoptimierten“ Trichter, der für einen Automobil-Prüfstand bestimmt ist.

Solch komplexe Teile in einem Arbeitsgang herzustellen, sei ein Vorteil des Verfahrens. Ein weiterer besteht Franz Mack zufolge darin, dass Material und Gewicht gespart werden können, die Funktionalität des Produkts aber erhalten bleibt. So wird zum Beispiel das Gestell für einen Temperatursensor eines Rennwagens dank selbst entwickelter Software so leicht wie möglich konstruiert, ohne Stabilität einzubüßen.

Während technisch bereits alle möglichen Anwendungsbereiche denkbar sind – von der Schmuckherstellung über den Turbinenbau bis zur Raumfahrt – sind wirtschaftliche Grenzen gesetzt. Zum einen „ist das Metallpulver nicht günstig“, sagt Franz Mack. Wobei die Zahl der Hersteller steige und der Preis damit tendenziell sinken werde. Zum anderen ist das Verfahren recht langwierig, denn die Metallschichten, die mittels Laser aufgebaut werden, sind jeweils nur den Bruchteil eines Millimeters stark. Doch hier werde der gleichzeitige Einsatz mehrerer Laser für Beschleunigung und damit größere Wirtschaftlichkeit sorgen, meint Alexander Mack.

Das Dornstadter Unternehmen sei mittlerweile in der Lage, nicht nur Prototypen und Kleinserien, sondern auch mittelgroße Serien wirtschaftlich herzustellen. Aufträge bis zu etwa 1000 Stück könnten abgewickelt werden, sagt Alexander Mack. Hinzu komme, dass die weiteren Bearbeitungsschritte – zum Beispiel thermische Bearbeitung und Schleifen – ebenfalls erledigt würden. Drehen, Fräsen und Schweißen gehöre schließlich zum Kerngeschäft des Mittelständlers. Franz Mack: „Die komplette Prozesskette ist bei uns im Haus.“

Mit diesen gesammelten Fähigkeiten – „Das ist der Wahnsinn, was wir bis jetzt schon alles können.“ – habe das Unternehmen nicht viele Wettbewerber zu fürchten, meint der Senior-Chef, der das Unternehmen im Jahr 1986 gegründet hat. „Da gehört das ganze Knowhow der vergangenen 30 Jahre rein, das haben wenige.“ Sein Sohn ergänzt: „In Europa vielleicht eine Handvoll.“

Auf dem Erreichten wollen sich die Macks aber nicht ausruhen. „Wir müssen uns abheben“, betont Franz Mack. Aus diesem Grund werde ständig ein Großteil des Gewinns investiert.

Mittlerweile 250 Mitarbeiter

Unternehmen Die Firma Mack ist im April 1986 in Dornstadt-Tomerdingen gegründet worden. 1993 wurde der jetzige Unternehmenssitz an der Dieselstraße in Dornstadt bezogen und in den folgenden Jahren immer weiter ausgebaut. 2015 übernahm Mack die insolvente Firma Eggert in Burgrieden (Kreis Biberach). An diesem Standort beschäftigt das Unternehmen nach eigenen Angaben etwa 50 Mitarbeiter, in Dornstadt sind es ungefähr 200. Fachkräfte zu finden, sei nicht einfach, sagt Franz Mack: „Wir suchen gerade Personal in allen Bereichen.“ Die betriebliche Ausbildung spiele daher eine große Rolle. Den Jahresumsatz gibt Mack mit mehr als 30 Millionen Euro an.

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