VISIONÄR ! 3D-METALLDRUCK
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VISIONÄR ! 3D-METALLDRUCK
.company 1 VISIONÄR ! 3D-METALLDRUCK www.concept-laser.de .the art of LaserCUSING® 2 .introduction NEUGIERIG. BODENSTÄNDIG. GUT GELAUNT. 3 So sind Kerstin und Frank Herzog vor über 15 Jahren aufgebrochen, um das Laserschmelzen von Metall zu erforschen und das unbekannte Land der additiven Fertigung zu erobern. Voller Neugierde und Pioniergeist erfand der junge Ingenieur 1998 das LaserCUSING®-Verfahren und gründete gemeinsam mit seiner Frau im Jahr 2000 die Concept Laser GmbH. 2002 ergänzte Oliver Edelmann das Team, baute professionelle Vertriebs- und Marketingstrukturen auf und leitet das Ressort bis heute. Stolz dürfen wir verkünden: Wenn es um das industrielle Laserschmelzen von Metallen geht, waren wir weltweit die Ersten. Viel gelernt haben wir von unseren Kunden und Anwendern. Danke dafür! Concept Laser bietet heute alles, was man für den industriellen 3D-Metalldruck braucht: Technologie, Anlagen, Dienst- und Entwicklungsleistungen. Als bodenständige Unternehmer leben wir die Werte des deutschen Mittelstandes: langfristiges Denken und Handeln, Mitarbeiterverantwortung und Qualitätsbewusstsein. „Made in Germany“ motiviert uns zu Höchstleistungen im globalen Wettbewerb. In Sachen Additive Manufacturing sind wir Technologieführer und setzen die Trends. Concept Laser legt ein rasantes Wachstum vor. Der Wille zur Innovation treibt mittlerweile mehr als 150 Menschen an. Teamgeist und freundliches Miteinander bestimmen unsere Firmenkultur. Wir sind offen für die Zukunft! Gut gelaunt gehen wir jeden Tag neue Wege, forschen und entdecken weiter. Begleiten Sie uns in die faszinierende 3D-Metalldruck-Welt von morgen. Es wird eine spannende Reise. Versprochen. Frank Herzog Kerstin Herzog Oliver Edelmann Geschäftsführender Gesellschafter Leiterin Personal & Finanzen Leiter Vertrieb & Marketing .pioneers VORAUS! MIT 3D-METALLDRUCK DIE ZUKUNFT FORMEN. 4 Was mit der bekannten Kunststoff-Sintertechnik funktioniert, müsste auch im Metallbereich machbar sein, dachte Frank Herzog während seines Studiums. Als Pionier des pulverbettbasierten Laserschmelzens von Metallen entwickelte er 1998 das LaserCUSING®-Verfahren. Im Millenniumsjahr 2000 gründeten Kerstin und Frank Herzog die Concept Laser GmbH – das klare Ziel vor Augen: Additive Bauteile fertigen – mit Metallen in Pulverform unter Verwendung von Serienwerkstoffen. 2001 stellten die jungen Ingenieure die weltweit erste industrielle Laserschmelzanlage zur Messe Euromold in Frankfurt vor – auf einem Markt, der sich in ungeahnter Dynamik entwickelt. Analysten wie Roland Berger erwarten in den nächsten 10 Jahren eine Marktausweitung von 400%. Die eigene steile Unternehmensentwicklung spornt an. Wir brennen darauf, in der additiven Fertigung auch zukünftig die Nase vorn zu haben. Fordern Sie uns. 50.000 120 Verkaufte Maschinen Mitarbeiter Umsatz (in Tsd ) 43.835 45.000 100 40.000 35.000 80 30.000 23.350 25.000 60 17.734 20.000 12.012 40 6.860 20 0 1.907 0 0 1 2000 0 3 2001 4 6 2002 15.000 9.062 7.270 8.306 10.000 3.930 5.000 1.461 1.304 61 7.936 4 11 4 13 6 14 11 13 16 20 15 22 18 28 19 32 30 39 46 50 65 65 108 110 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Unternehmensdaten Concept Laser GmbH Stand 01/2015 VOM START-UP ZUM GLOBAL PLAYER • 1998 Entwicklung des LaserCUSING®-Verfahrens • 1999 Anmeldung erster Basis-Patente • 2000 Gründung der Concept Laser GmbH (Lichtenfels/Deutschland) • 2001 Vorstellung des ersten industriellen 3D-Metalldruckers • 2002 Auslieferung der ersten Anlagen • 2011 Umsatzwachstum liegt zwischen 30 und 50% • 2014 wuchs der Umsatz gegenüber dem Vorjahr um 75% • 2014 Gründung der Concept Laser Inc. (Grapevine/Texas) • 2015 besteht das Team bereits aus über 150 Mitarbeitern • Weltweit sind mehr als 550 Laserschmelzanlagen im Einsatz • Vertriebs- und Servicepartnernetz in rund 30 Ländern der Welt 0 .technology EINZIGARTIG! FEUER UND FLAMME FÜR LaserCUSING®. 5 Verfahrenstechnisch bezeichnet LaserCUSING® die additive Fertigung mit Metall, auch 3D-Metalldruck genannt. Der Begriff, zusammengesetzt aus dem C von CONCEPT Laser und dem englischen FUSING (vollständig aufschmelzen), beschreibt die Technologie: Das Schmelzverfahren generiert Schicht für Schicht komplexe Bauteile unter Verwendung von 3D CAD-Daten – bei Schichtstärken von 15-150 µm. Feines pulverförmiges Metall wird durch hochenergetische Faserlaser lokal aufgeschmolzen. Spiegelablenkeinheiten (Scanner) erzeugen durch Ablenkung des Laserstrahls die Bauteilkontur. Nach dem Erkalten verfestigt sich das Material. Der Aufbau erfolgt durch Absenkung des Bauraumbodens, Neuauftrag von Pulver und erneutem Schmelzen. Die Besonderheit der Anlagen ist eine stochastische Ansteuerung der Slice-Segmente (auch „Islands“ genannt), die sukzessive abgearbeitet werden. Das patentierte Verfahren sorgt für eine signifikante Reduktion von Spannungen bei der Herstellung sehr großer Bauteile. Das Ergebnis: mechanisch und thermisch hoch belastbare metallische Präzisionsbauteile. LaserCUSING®-WERKSTOFFE Die Maschinenlösungen von Concept Laser verarbeiten handelsübliche Serienwerkstoffe in Pulverform sowie Eigenentwicklungen bzw. Sonderwerkstoffe. Zum Einsatz kommen je nach Anwendung Edel- und Werkzeugstähle, reaktive Materialien wie Aluminiumoder Titanlegierungen, Nickelbasierte Superlegierungen sowie Kobalt-Chrom-Legierungen. Edelmetalle wie Gold- oder Silberlegierungen zur Schmuckherstellung erweitern das ständig wachsende Sortiment. .history WELTKLASSE! LaserCUSING® FÜHRT MIT TECHNOLOGIE-WEITSPRUNG DIE SPITZE DER BEWEGUNG AN. 6 Verarbeitung reaktiver Werkstoffe Hybridbauweise zur wirtschaftlichen Firmengründung Kerstin und Frank Herzog gründen die Concept Laser GmbH 2000 Herstellung von Werkzeugeinsätzen Entwicklung und Maschinenbau nach ATEX-Richtlinien M2 cusing Produkteinführung Patentierung von Concept Laser GmbH 2002 2007 1998 1999 2001 2005 LaserCUSING® Stochastische M3 linear Parallel- und Ober- Entwicklung des Belichtung Produkteinführung flächenkühlung LaserCUSING - Entwicklung des der weltweit ersten Entwicklung und Verfahrens mit der „Island-Prinzips“, industriellen 3D-Metall- Patentierung von ersten Prototypen- der einzigartigen druckanlage auf der Werkzeugbau Siegfried Vorrichtung Belichtungsstrategie Euromold in Frankfurt Hofmann GmbH ® zur Reduzierung von Spannungen im Bauteil Patentiert von Concept Laser GmbH .history 7 Multilaser Einführung der Multilaser-Technologie X line 1000R Mlab cusing R Produkteinführung der Maschinen mit dem größten und kleinsten Bauraum für den 3D-Metalldruck zur M2 cusing Multilaser Redesign und Weiterentwicklung 2016 Weitere des Bestsellers schubkräftige M2 cusing Innovationen Verarbeitung reaktiver folgen... Werkstoffe 2012 2009 2010 2011 Qualitätssicherung QMmeltpool QMcoating Einführung des QM- Einführung Entwicklung des Qualitätsmanagement- des Systems zur QMcoating-Moduls Systems zur Schmelzbad- zur Überwachung Überwachung des Überwachung und Regelung des Beschichtungsprozesses Bauprozesses 2014 2015 QMmeltpool 3D Positionsbezogene Echtzeitüberwachung und dreidimensionale Visualisierung des LaserCUSING®-Prozesses Mlab cusing Produkteinführung des kompakten 3D-Metalldruckers zur Herstellung von Direktbauteilen für die Dental-, Medizin- und Schmuckbranche X line 2000R® Produktlaunch der Maschine mit dem weltweit größten Bauraum und der stärksten Laserkraft für den 3D-Metalldruck .core competences KOMPETENT! IN JEDER PHASE AN DEN KUNDEN DENKEN. 8 Erfolg entsteht im partnerschaftlichen Prozess. Wir bringen uns ein mit viel Know-how und langjähriger Erfahrung in Forschung und Entwicklung. Das bietet Sicherheit und schafft Vertrauen. Customizing kommt von „kundenorientiert“. Die Herausforderung, Anlagen zu entwickeln, die ganz spezifisch auf ein Unternehmen zugeschnitten sind, nehmen wir gerne an. Pilotprojekte ermöglichen den Vergleich der LaserCUSING®Technologie mit konventioneller Technik. In unserem hauseigenen Anwenderzentrum lässt sich das Verfahren „live“ erleben. Die Wahl passender Software zur Datenaufbereitung treffen wir gemeinsam mit unseren Kunden, ebenso wie die Entscheidung, welche unserer Maschinenlösungen sich für die gewünschte Applikation am besten eignet. Kompromisslos in Sachen Sicherheit: Für Projekte, die der Geheimhaltung unterliegen, stehen dem Kunden separate „Abnahmezellen“ in speziell dafür abgeschirmten Räumlichkeiten zur Verfügung. Qualitätskontrolle auf höchstem Niveau: Vor Auslieferung durchläuft jede Anlage eine umfassende Abnahmeprozedur! Technologieintegration, Maschinenschulung und Training, maßgeschneiderte Wartungskonzepte: In allen Anwendungsfragen stehen wir mit Rat und Tat zur Seite. Service, auf den Sie sich verlassen können. LEISTUNGSSPEKTRUM • Forschung und Entwicklung für die 3D-Metalldrucktechnik • Konstruktion und Engineering der Anlagentechnik und deren Peripherie • „MADE IN GERMANY“ Fertigung am Standort Lichtenfels/Deutschland • Qualitätskontrolle vor Auslieferung • Customized Anlagen, Prozesse und Technologien • Benchmarking und Applikationsentwicklung • Leichtbau- und Funktionsintegration • Weltweites Vertriebs- und Servicenetzwerk .research & development INNOVATIV! FORSCHEN MIT HERZ UND VERSTAND. 9 In unser Herzstück Forschung & Entwicklung investieren wir unser Bestes: Mehr als 50 Mitarbeiter beschäftigen sich intensiv damit, die LaserCUSING®-Technologie immer weiter voranzutreiben. Ganz nach dem Motto: Wir leben für und von unseren Ideen. Im Fokus unserer Arbeit steht das Verständnis für die spezifischen Anwendungen unserer Auftraggeber. Schon heute bieten wir Lösungen für die Anforderungen von morgen: Steigerung der Produktivität, Automation, Entwicklung neuer Materialien und Industrieapplikationen. Sichere Statusüberwachung der Anlagen sowie Lösungen zur InlineProzessüberwachung zählen gleichfalls zu den Kernbereichen der Forschung. meltpool 3D FORSCHUNG & ENTWICKLUNG AUFGABENGEBIETE • Über 30% der Belegschaft • Technisches Anforderungsmanagement • 50 erteilte Patente • Softwareentwicklung • Ca. 100 laufende Patentanmeldungen • Elektrotechnik, Steuerungstechnik, Optik • Partner zahlreicher nationaler und internationaler Forschungs- und Entwicklungskooperationen • Digitale In-Prozessmanagementsysteme • Inhouse-Metallographie-Labor/ Werkstoffprüfung • Technikum mit zahlreichen Versuchsanlagen • Werkstoffwissenschaften, Werkstofftechnik, Schweißtechnik, Prozessentwicklung, Werkstoffprüfung, Analytiklabor • Industrieprojektierung, Entwicklungsapplikation • Konstruktion & Engineering • Simulation .industries WEGWEISEND! SPITZENQUALITÄT FÜR EINE GLÄNZENDE PERFORMANCE. 10 Die Metall verarbeitenden Leitbranchen bauen auf uns – als Partner und Impulsgeber. 3D-Metalldruck für die industrielle Serienfertigung garantiert: prozesssichere und kosteneffektive Lösungen, die im Produktionsalltag ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen. Für Luft- und Raumfahrt entstehen bionische Bauteile – mit integrierten Funktionen und in echter Leichtbauweise. Flugzeugteile, in der Vergangenheit aus über 100 Komponenten zusammengesetzt, werden mit LaserCUSING® in einem Schritt gefertigt. Individuelle, patientenspezifische Implantate verändern die Medizintechnik und bedeuten für viele Menschen ein Plus an Lebensqualität. Im Dental- und Schmuckbereich werden langlebiger Zahnersatz sowie filigrane Schmuck- und Uhrenteile gefertigt. Die Automobilbranche nutzt unser Know-how zur industriellen Adaption leistungsfähiger Motoren- und Auspuffkomponenten ebenso wie Hochpräzisionsanbieter im Werkzeug- und Maschinenbau. 3D-Bauteile von Concept Laser sind Ausdruck höchster Qualität: leistungsfähiger, anspruchsvoll, wertgesteigert. LaserCUSING® APPLIKATIONEN: INTELLIGENTE LÖSUNGEN FÜR HÖCHSTE ANSPRÜCHE .aerospace .medical .dental .automotive .jewelry .mould .benefits EFFIZIENT! SCHICHT FÜR SCHICHT VORTEILE GENERIEREN. 11 Der additive 3D-Metalldruck birgt fantastische Potenziale: grenzenlose Freiheit in der Formgebung, Funktionsintegration, Leichtbauweise, Konstruktion mit endkonturnaher bzw. einbaufertiger Geometrie. Die Komplexität im Vergleich zur konventionellen Fertigung gibt es sozusagen gratis dazu. Additive Bauteile stehen bis zu 75% schneller zur Verfügung. Im Leichtbau lassen sich bis zu 70% – teilweise sogar noch mehr – Gewicht einsparen. Die werkzeuglose Produktion läuft nahezu abfall- und emissionsfrei und schont die Ressourcen. LaserCUSING® verbessert den ökologischen Fußabdruck in der Fertigung. Zurecht bezeichnen wir unser nachhaltiges Verfahren deshalb als GREEN TECHNOLOGY. Unser gemeinsames Entwicklungsprojekt mit Airbus und dem Laser Zentrum Nord zeigt deutlich die Vorteile: Das bionische Titan-Bauteil „Bracket“ ist im Vergleich zum konventionell gefertigten um ein Drittel leichter, leistungsfähiger, zudem wirtschaftlicher und umweltfreundlicher. Bei 90% weniger Abfall eine hervorragende Energiebilanz! Airbus A350 XWB GREEN TECHNOLOGY KONVENTIONELLE FERTIGUNG Materialeinsatz Materialabfall ADDITIVE FERTIGUNG Materialeinsatz Materialabfall LaserCUSING®-VORTEILE • Hohes Leichtbaupotenzial • Topologieoptimierung • Umsetzung bionischer Konstruktionen mit verbesserten Leistungskriterien • Optionale Funktionsintegration (z. B. Kühlung) bzw. Integralbauweise • Herstellung in einem Stück (one shot) • Reduktion von Montageaufwand und Schwachstellen • Kein Abfall wie bei klassischen Zerspanungsmethoden • Schnelle und dezentrale Verfügbarkeit: „Production-on-demand“ • Zeitnahe, werkzeuglose Fertigung • Keine Vorlauf- und Werkzeugkosten • Mannlose Fertigung 24h/Tag ENDPRODUKT: Konventionell gefertigter Halter aus Aluminium (Al), herkömmlich gefräst ENDPRODUKT: Additiv gefertigter Halter aus Titan (Ti), 3D-gedruckt .machine solutions MINI, MIDI, MAXI! FÜR JEDE ANWENDUNG DIE IDEALE LÖSUNG. 12 Concept Laser ist einer der weltweit führenden Anbieter von 3D-Metalldrucksystemen. Im Portfolio findet sich ein breites Spektrum von Standardanlagen sowie maßgeschneiderte Anlagenkonzepte. Sicherheit und Bedienerfreundlichkeit haben höchste Priorität. Die Konstruktion der Maschinen erfolgt gemäß ATEX-Richtlinien, wobei wir ausschließlich Markenkomponenten verwenden. Die räumliche Trennung von Prozessund Handling-Kammer sorgt für einfache, sichere Handhabung und unübertroffenen Bedienkomfort. Bauraum von winzig klein bis richtig groß! Auf LaserCUSING®-Anlagen entstehen im voll automatisierten digitalen Prozess anwendungsspezifische 3D-Bauteile mit gesteigerten Leistungsprofilen. Modernste Multilaser-Technik erhöht die Aufbaugeschwindigkeiten enorm. Das eröffnet neue Perspektiven in puncto Wirtschaftlichkeit und macht den 3D-Metalldruck zur Fertigungsstrategie der Zukunft. Unseren Vorsprung belegt die X line 2000R® als zur Zeit größte Metallmaschine am Markt. Mlab cusing M1 cusing Mlab cusing R M2 cusing X line 2000R® M2 cusing Multilaser Kompakter 3D-Metall- Die ideale Maschine Anlagentechnologie zur LaserCUSING® XXL mit der zur Zeit größten drucker, z. B. für für Einsteiger in die sicheren Verarbeitung 3D-Metalldruckmaschine am Markt. kleine bis mittelgroße LaserCUSING®- von Aluminium- und Mit zwei Lasern ausgestattet. Dentallabore und zur Technologie. Titanlegierungen. Schmuckherstellung. Wahlweise mit einem oder zwei Lasern ausgestattet. z y x Bauraum (x, y, z) Bauraum (x, y, z) Bauraum (x, y, z) Bauraum (x, y, z) 50 x 50 x 80 mm3 70 x 70 x 80 mm3 90 x 90 x 80 mm3 250 x 250 x 250 mm3 250 x 250 x 280 mm3 800 x 400 x 500 mm3 .fast forward VERNETZT! AM-FACTORY OF TOMORROW. 13 Visionär stoßen wir in neue Dimensionen vor und präsentieren die additive Serienfertigung der „Industrie 4.0“: digital vernetzt und automatisiert. Die 3D-Metalldruck-Fabrik von morgen integriert drei wesentliche Anforderungen: clevere digitale Vernetzung der Maschinen untereinander, Automatisierung der Prozesse und Einbindung in das Produktionsumfeld. Dezentral können so regionale Druckzentren rund um den Globus entstehen. Production-on-demand wird die Ersatzteillogistik grundlegend verändern. Im voll automatisierten Prozess entstehen Metallbauteile mit höchsten Ansprüchen – und dies auf gleichem Dokumentationsniveau überall auf der Welt. Gesamtheitliche LaserCUSING®-Anlagenkonzepte verwirklichen bereits heute industrielle Serienlösungen schneller und wirtschaftlicher. Ein wesentlicher Beitrag zu Wertschöpfung, Wachstum und Wettbewerbsvorteil. INDUSTRIELLE SERIENFERTIGUNG MIT LaserCUSING®-ANLAGEN • Digitale Vernetzung der Anlagentechnik Modul-Lager • Einbindung in das Produktionsumfeld Abrüsten und Nacharbeit • Automatisierung des Prozesses • QMmeltpool 3D – Echtzeit 3D-Prozess-Mapping • Flexible Maschinenbeschickung • Auf- und Abrüstvorgänge räumlich getrennt • Erhöhte Aufbaugeschwindigkeit durch Multilaser AM-Prozess Baujob-Vorbereitung • Beachtliche Zuwächse der Bauraumgrößen .worldwide AUSGEZEICHNET! BEGEISTERUNG VERSTEHT MAN ÜBERALL. 14 Von der Mitte Deutschlands aus steuern wir auf Expansionskurs. Seit 2014 sind wir mit unserer Tochtergesellschaft Concept Laser Inc. in den Vereinigten Staaten vertreten (Grapevine/Texas). Eine Niederlassung in China befindet sich in Gründung. Vertriebspartner in rund 30 Ländern sorgen für weltweit kompetente Betreuung unserer Kunden. Persönliche Ansprechpartner begleiten und beraten in jeder Projektphase. Unsere Service- und Applikationsabteilung steht mit Freude, Fachwissen, Rat und Tat als starker Partner zur Seite. Bestmöglichen Support bieten wir im persönlichen Gespräch sowie online oder gerne direkt vor Ort. Voraussetzung dafür sind unsere begeisterten Mitarbeiter. Innerhalb weniger Jahre wuchs die Belegschaft um das 10-fache. Um den Fachkräfte-Nachwuchs kümmern wir uns besonders intensiv und legen im Unternehmen viel Wert auf Work-Life-Balance. Unsere Strategie? Innovation leben. Weltoffen sein, neugierig bleiben, Teamgeist fördern, ein menschliches und sympathisches Miteinander pflegen. Mit Begeisterung und Leidenschaft setzen wir Impulse, um den 3D-Metalldruck weltweit voranzubringen. Viel Anerkennung sowie zahlreiche Auszeichnungen für unser Engagement bestätigen: Produkte von Concept Laser sind eine ausgezeichnete Wahl! GERMAN FUTURE PRIZE The Federal President‘s Award for Innovation and Technology nominee 2015 .imprint 15 Bildquellen Concept Laser GmbH Concept Laser Inc. An der Zeil 8 D 96215 Lichtenfels 1000 Texan Trail Ste 150 Grapevine, TX 76051 USA T: +49 (0) 95 71. 1679 200 F: +49 (0) 95 71. 1679 299 [email protected] www.concept-laser.de T: +1-817-328-6500 [email protected] www.conceptlaserinc.com Seite 02 Bionischer Kabinenhalter, © Airbus Operations GmbH Seite 06 Werkzeugeinsatz, © Miele & Cie. KG MUGETO®-Hüftschaftimplantat, © Fraunhofer IWU Seite 07 Concept Plane, © Airbus Operations GmbH Seite 10 Turbinenbauteil, © Poly-Shape Bionischer Kabinenhalter, © Airbus Operations GmbH Schädelimplantat, © Fraunhofer IWU Mehrgliedrige Brücke, © LAC – Laser Add Center GmbH Schmuck (Seadog), © Dr. Michaella Janse van Vuuren Präzisionsbohrer, © MAPAL Dr. Kress KG Seite 11 Airbus A350 XWB, © AIRBUS S.A.S. master films / P. PIGEYRE Bionischer Halter, © Laser Zentrum Nord GmbH & Technische Universität Hamburg-Harburg Textquelle Seite 04 Roland Berger Strategy Consultants GmbH „Additive manufacturing. A game changer for the manufacturing industry?“, München, November 2013, S. 5 Konzept, Text, Design BrandNew Design Kommunikation & Mediengestaltung Angelika Eisenbrand-Leykauf www.brandnew-design.de Fotografie Anselm Fina | www.finamedia.de Uwe Mühlhäusser Photography www.uwe-muehlhaeusser.de Jung GmbH & Co. KG | www.jung-2.com Fotostudio Bewe | www.fotostudiobewe.de 3D-Grafik, Renderings Newkon GmbH, Markus Trappe | www.newkon.info Produktion SAXOPRINT GmbH | www.saxoprint.de Gleichstellungshinweis Ist zur besseren Lesbarkeit in dieser Publikation nur auf die weibliche oder männliche Person Bezug genommen, so sind damit beide Geschlechter gemeint. .company 16 www.concept-laser.de