Filtration Leader 3D druckt kritische Abwassersiebe mit dem MJF von HP

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Während die additive Fertigung (AM) von der Luft- und Raumfahrt in die allgemeine Industrie und die Gesellschaft im Allgemeinen Einzug hält, könnte sich der Fluss von einem Rinnsal zu einem rasanten Tempo verlagern. Ein Zeichen für die Zukunft ist eine neue Anwendung von Johnson Screens, einer Marke der Aqseptence Group. Mithilfe von Multi Jet Fusion (MJF) von HP (NYSE: HPQ) druckt das Unternehmen Filterbänder für die Abwasseraufbereitung in 3D.

Aqseptence wurde 1656 als Eisenhütte Michelbacher Hütte im deutschen Rheingau-Taunus-Kreis gegründet. Im Laufe der Zeit schwankte die Geschäftstätigkeit mit der Geschichte: Ende des 19. Jahrhunderts wurde das Unternehmen an das deutsche Eisenbahnnetz angeschlossen, während des Zweiten Weltkriegs wurden Waffen gebaut und in der Post wurden Kriegsmaschinen, Baumaschinen, Kläranlagen, Entwässerungssysteme und Kanalgussteile hergestellt -Kriegszeit.

Es wurde schließlich von der gekauft€ 3,74 Milliarden US-Dollar teures Bilfinger-Tiefbauunternehmen, wo es 2016 zu Bilfinger Water und dann zu Aqseptence wurde. Heute ist Aqseptance für seine Filter- und Eindickungssysteme, Sieb-, Vakuum- und Wasseraufbereitungstechnologie bekannt. Johnson Screens gilt als weltweit führender Anbieter von Produkten zur Wasserfiltration und -trennung.

Das Unternehmen begann seine Reise in die additive Fertigung im Jahr 2019, als es mit der Entwurfsüberprüfung eines bestehenden Filterbandes begann, das zum Herausfiltern von Abfällen aus dem Abwasser verwendet wird. Zur Herstellung des Artikels wandte sich Johnson Screens an einen lokalen Produktionspartner mit Sitz in Australien. Der ideale Kandidat war EVOK3D, das mit der Verwendung eines HP Jet Fusion 5210 für den 3D-Druck von Polypropylenteilen prahlte. Johnson Screens schätzte außerdem die ganzheitliche Philosophie des Servicebüros, die Materialauswahl, Installation, Service und mehr umfasst.

Das Unternehmen ist davon überzeugt, dass es durch den Einsatz von AM die Vorlaufzeit, den Arbeitsaufwand und die Gesamtkosten des Teils deutlich reduzieren konnte. Als neues Material im MJF-Portfolio erwies sich Polypropylen als die für die Aufgabe erforderliche Haltbarkeit, chemische Beständigkeit und den erforderlichen Preis.

„Wir haben erhebliche Einsparungen bei der Vorlaufzeit (bis zu zehn Wochen) festgestellt und konnten dank der Gestaltungsfreiheit, die der additive Fertigungsprozess bietet, eine Reduzierung der Montagezeit um 40 % erreichen. Dies hat zu einer Verbesserung der Kosten und des Durchsatzes in unserem australischen Werk geführt.“ die wir weltweit einführen wollen“, sagte Denys Visser, Global Product and Research Manager bei Johnson Screens. „Polypropylen, ein kostengünstiges und dennoch widerstandsfähiges Material, eignet sich viel besser für den Zweck der Filtration. Wir nutzen die vollständig integrierte Post-Process-Entpackungslösung von HP, um den Großteil des Pulvers ohne großen Arbeitsaufwand zu verarbeiten und zurückzugewinnen. Danach haben wir Wir finalisieren unsere Teile mit einem Medienreinigungssystem und einer 100-Prozent-Prüfung.“

Konkret handelt es sich bei dem vom Wasserfiltrationsunternehmen verwendeten Medienreinigungssystem um einen 3DAutoBLAST, einen automatischen Perlenstrahler, der in Australien von EVOK3D entwickelt und hergestellt wird.

Nach Angaben des Unternehmens haben die 3D-gedruckten Polymerteile effektiver funktioniert als sogar ihre Vorgänger aus Edelstahl. Tatsächlich hat es bei Johnson Screens noch keine Ausfälle gegeben, und selbst das erste Testpanel funktionierte nach über eineinhalb Jahren im Einsatz noch. Daher erforscht das Unternehmen aktiv die Anwendung von AM auf andere Artikel in seinem Katalog.

„Nach 12 Monaten im rauen Praxisbetrieb stellte sich heraus, dass die neuen Komponenten die herkömmlichen Edelstahlfilter übertrafen“, sagte Denys.

Siebe sind nur einer von vielen Anwendungsfällen für den 3D-Druck. Technologien wie Binder Jetting ermöglichen die Optimierung der Porosität, um die Filtrationseigenschaften eines bestimmten Teils fein abzustimmen. Johnson Screens demonstriert den Einsatz von MJF in einer alltäglichen, aber dennoch wichtigen Anwendung in der Praxis. Angesichts der Tatsache, dass Stürme und Überschwemmungen infolge der globalen Erwärmung zunehmen werden, wird die Herstellung kritischer Wasserfiltrationskomponenten in Zukunft immer häufiger vorkommen. Dies gilt nicht nur für vorgeplante Produkteinführungen wie diese von Johnson Screens, sondern auch für Ersatzteile, die nach Bedarf geliefert werden, wenn kommunale Einrichtungen durch extreme Wetterereignisse überlastet werden. So wie COVID örtliche Krankenhäuser dazu veranlasste, sich für wichtige Komponenten von Beatmungsgeräten an nahe gelegene AM-Dienste zu wenden, wäre es nicht überraschend, dass städtische Ingenieur- und Versorgungsabteilungen dasselbe für Infrastrukturelemente tun würden. Möglicherweise sehen wir sogar, dass klimawandelbedingte Szenarien die Einführung von additiver Fertigung auf die gleiche Weise vorantreiben, wie es die Pandemie getan hat.

Im Gegenzug werden wir nicht nur erleben, dass die allgemeine Industrie den Einsatz von 3D-Druck bis 2029 weiter auf 5,48 Milliarden US-Dollar steigern wird, so die StudieMarktchancen für die additive Fertigung in der allgemeinen Industrie und im Werkzeugsektor 2020–2029Bericht von SmarTech Analysis, aber wir werden auch sehen, wie die Technologie für Notfallszenarien eingesetzt wird.

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