Mit der S-Print Pro bringt ExOne industriellen Sand-3D-Druck auf weniger als 12 m² Stellfläche. Beim thailändischen Form- und Gussspezialisten Speed 3D Mold ergänzt das kompakte System eine S-Max und soll kleine, komplexe sowie eilige Aufträge wirtschaftlicher machen. Und auch in der japanischen Gießerei-Industrie trifft das neue Konzept einen Nerv.
Von Tobias King
Für viele kleine und mittlere Gießereien war industrieller Sand-3D-Druck bislang zu teuer oder in der eigenen Halle schlicht nicht unterzubringen. Mit der S-Print Pro überträgt ExOne die Technologie seiner S-Max-Baureihe nun in ein kompaktes System für weniger als 12 m² Stellfläche. Inwieweit sich der Drucker bereits in der Praxis bewährt hat, zeigt der thailändische Form- und Gussspezialist Speed 3D Mold als einer der ersten Abnehmer. In Japan, wo Hallenfläche knapp ist, stößt das Konzept auf besonders große Nachfrage.
Knappe Fachkräfte, begrenzte Fläche
Der Großteil der Gießereien weltweit sind kleine Betriebe, häufig mit weniger als 100 Mitarbeitenden. Ihr Geschäft sind Kleinserien und Auftragsfertigung, Ersatzteile, kundenspezifische Bauteile und Speziallegierungen. Gleichzeitig steigen Variantenvielfalt und Teilekomplexität, während erfahrene Modell- und Kernmacher in den Ruhestand gehen. Modelle und Kernkästen amortisieren sich bei wenigen Abgüssen kaum.
In kleineren Gießereien hat sich der 3D-Sanddruck dennoch bislang kaum durchgesetzt. Die Gründe: das Investitionsniveau, der Platzbedarf großformatiger Anlagen und die Schwierigkeit, eine große Maschine wirtschaftlich auszulasten. „Kleine Gießereien sind das Rückgrat der Fertigungsindustrie, doch industrielles Binder Jetting war bislang nur selten auf ihre Größe oder ihr Budget zugeschnitten“, erklärt Aldo Randazzo, Director Application Management bei ExOne. Mit der S-Print Pro wolle man genau diese Lücke schließen.
Ein anderes Ausgangsszenario, aber eine verwandte Fragestellung hatte Speed 3D Mold. Das Unternehmen gehört zu den Pionieren des industriellen Sand-3D-Drucks in Thailand und Südostasien und arbeitet seit mehr als 15 Jahren mit einer S-Max. Die Thailänder verbinden den Druck mit eigenem Gießerei-Know-how und liefern bis zum fertigen Gussteil, vorwiegend in Nickel-Aluminium-Bronze, weiteren Kupferlegierungen und Gusseisen. Abnehmer sind unter anderem der Pumpenbau, die Öl- und Gasindustrie sowie der Schiffbau. Der Schwerpunkt liegt dort, wo konventionelle Werkzeuge schwierig, langwierig oder unwirtschaftlich sind: komplexe Formen und Kerne, Ersatz- und abgekündigte Teile, Prototypen, Einzelteile und Kleinserien.
Die S-Max ist bis heute das Arbeitspferd für große Formen, große Kerne, komplexe Kernpakete und voll ausgelastete Jobboxen. Zuletzt wuchs jedoch die Nachfrage nach kleineren, hochkomplexen Kernen, nach Entwicklungsteilen, Mustern, Einzelstücken und Eilaufträgen. Eine große Jobbox ist für solche Aufträge nicht immer wirtschaftlich, und jeder kurzfristige Kleinauftrag unterbricht die Produktion auf der Großanlage. „Mehr als 15 Jahre Produktionserfahrung haben uns gezeigt, dass keine einzelne Maschinengröße für jede Anwendung und Anfrage optimal ist“, verdeutlicht Nattinee Valun-araya, Engineering Manager bei Speed 3D Mold.
Ergänzen statt verdoppeln
Eine zweite S-Max hätte zwar Kapazität geschaffen, aber im falschen Format. Ziel war es, die bestehende Anlage zu ergänzen, nicht zu ersetzen oder zu duplizieren. Entsprechend war die Anwendungseignung ausschlaggebend, nicht allein der Maschinenpreis. Entscheidend waren Jobboxgröße, Druckqualität bei filigranen Kernen, Stellfläche, Wartungszugänglichkeit, Investitions- und Betriebskosten sowie der Support.
Die Wahl fiel auf die im Juni 2026 vorgestellte S-Print Pro. Sie liefert die Teilequalität und Wiederholgenauigkeit der S-Max Pro und nutzt dieselbe Bedienoberfläche. Eine komplette Jobbox ist in weniger als einer Schicht gedruckt – ideal für den Einschichtbetrieb. Der Druckkopf der neuen CoreBoost-Generation arbeitet mit 400 dpi und ist in zwei Konfigurationen erhältlich: Mit der großen Druckkopfvariante wird die Druckleistung maximiert, die kleinere senkt die Betriebskosten.
Optional reduziert die StepX-In-situ-Oberflächenglättung den Treppenstufeneffekt bereits während des Drucks. „Die S-Print Pro ergänzt unsere S-Max um ein Produktionsformat, das besser zu kleineren und detailreicheren Anwendungen passt. Damit können wir künftig jeden Auftrag der Maschine zuweisen, die technisch und wirtschaftlich am besten dafür geeignet ist“, so Valun-araya.
Vertraute Prinzipien als Startvorteil
Für die Einführung bringt Speed 3D Mold beste Voraussetzungen mit. Weil die S-Print Pro auf denselben Binder-Jetting-Prinzipien beruht, kann das Team sein Wissen über Druckparameter, das Verhalten von Sand und Binder, Kernkonstruktion, Entpacken und Handling direkt übertragen. Die bestehenden S-Max-Prozesse bilden den Ausgangspunkt für die Prozessentwicklung auf der neuen Anlage.
Auch räumlich fügt sich die Anlage ein: Mit 5250 x 2255 x 3100 mm schafft sie zusätzliche Kapazität, ohne den Platz eines weiteren Großformatsystems zu beanspruchen. Überzeugt hat Speed 3D Mold zudem die gute Zugänglichkeit der Komponenten für Routinewartung und Service. Vom Anwender austauschbare Druckkopfmodule, die einfach zu wartende Beschichtereinheit und ein Zwei-Kanister-Wechselsystem halten Stillstandszeiten gering.
Praxisbeispiel: Pumpenbauteile mit komplexer Innenhydraulik
Pumpenlaufräder mit komplexen Strömungsgeometrien sind ein typisches Anwendungsfeld – besonders als Ersatzteile, für die oft kein Modell mehr existiert. Ein Projekt, das Speed 3D Mold auf der S-Max umgesetzt hat, verdeutlicht das.
Der Wartungsdienstleister Max Motor Service Center musste für einen Kunden aus der Öl- und Gasindustrie vier doppelflutige Laufräder aus Blei-Zinn-Bronze (620 mm, 250 kg) innerhalb von sechs Wochen ersetzen. Der konventionelle Weg über ein Holzmodell hätte 15 Wochen gedauert, zudem sind die Kerne der Laufräder wegen der Gefahr von Kernversatz anspruchsvoll. Speed 3D Mold druckte alle vier Form- und Kernpakete in einer Jobbox und stellte sie in nur sieben Tagen bereit; wo früher mehrere Probeabgüsse nötig waren, lieferte die Gießsimulation das passende Anschnittsystem. Nach Angaben des Kunden lagen die Kosten bei einem Zehntel des eigentlichen Teilewerts. Große Pakete wie diese bleiben auch künftig auf der S-Max, kleinere und detailreiche Kerne sollen auf der S-Print Pro entstehen.
Den größten Effekt erwartet Speed 3D Mold in der Planung: Kleinere Aufträge lassen sich effizienter einplanen, ohne die S-Max-Produktion zu stören. Auf Eilanfragen kann das Unternehmen schneller reagieren, kleinere Entwicklungsprojekte werden wirtschaftlich darstellbar. Besonders bei feinen Konturen, hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit und kleinen Stückzahlen erweitert die S-Print Pro das Leistungsspektrum. Das stärkt die Position von Speed 3D Mold als Lösungsanbieter für komplexe Gussanwendungen statt als reiner Druckdienstleister.
Drucker ist nur ein Teil der Prozesskette
Anderen Gießereien und Dienstleistern, die in den Sanddruck einsteigen oder eine zweite Anlage planen, rät Speed 3D Mold aus über 15 Jahren Erfahrung, die Investition nicht als reinen Maschinenkauf zu betrachten. Erfolg setze voraus, die gesamte Prozesskette zu beherrschen. Anwendungswissen und Prozessführung seien ebenso wichtig wie der Drucker selbst. Vor der Maschinenwahl sollte das eigene Teilespektrum genau analysiert werden: Wo schafft die additive Fertigung echten technischen und wirtschaftlichen Mehrwert? Größe und Konfiguration der Anlage sollten sich an den tatsächlichen Anwendungen orientieren, nicht allein an der Kapazität.
Für die Kernmacherei heißt das: Einfache Kerne in hohen Stückzahlen bleiben auf der Kernschießmaschine wirtschaftlich. Komplexe Kerne dagegen müssen geteilt, mit eigenen Kernkästen geschossen, geklebt und vermessen werden – mit den bekannten Folgen: zusätzliche Werkzeuge, Bruch beim Ausheben, Klebefugen mit Graten und Gasfehlern, sich addierende Toleranzen und lange Vorläufe bei jeder Konstruktionsänderung.
Der Drucker fertigt solche Kerne in einem Stück direkt aus den CAD-Daten. Ein „Entweder-oder“ ist das nicht: Viele Gießereien behalten ihre Kernschießmaschinen für einfache Großserienkerne und verlagern komplexe Kerne auf den Drucker – eine Entwicklung, die inzwischen selbst etablierte Hersteller von Kernschießmaschinen aufgreifen. Am schnellsten rechnet sich der Drucker dort, wo Kerne aus mehreren Teilen montiert werden, Konstruktionsänderungen häufig sind oder Fachkräfte für die Kernmontage fehlen.
Spotlight Japan: Wenn jeder Quadratmeter zählt
Während Speed 3D Mold als erfahrener Anwender sein Maschinenportfolio erweitert, geht es in Japan für viele Gießereien um den ersten Schritt in den Sanddruck. Die Gießereilandschaft ist überwiegend mittelständisch und oft familiengeführt; viele Betriebe beliefern die Automobilindustrie und den Maschinenbau. Ken Yokoyama, Managing Director von ExOne Japan, nennt die drängendsten Herausforderungen: eine alternde Belegschaft, ungelöste Nachfolgefragen und den Verlust von Modellbau-Know-how. Hinzu kommt Kostendruck durch hohe Energiepreise und den schwachen Yen bei gleichzeitig mehr Varianten und kleineren Losgrößen.
Bei großen OEMs und Dienstleistern ist der Sanddruck etabliert, in kleineren Gießereien dagegen noch selten. Neben Investitionshöhe und fehlender Erfahrung ist der Platz eine zentrale Hürde: Viele Standorte sind seit Jahrzehnten gewachsen, liegen in städtischem Umfeld und verfügen über begrenzte Hallenflächen und niedrige Deckenhöhen. Eine Großanlage einzubringen, kann bauliche Maßnahmen erfordern. Mit weniger als 12 m² Stellfläche passt die S-Print Pro in diese Strukturen. „Japanische Kunden legen großen Wert auf Langlebigkeit, Prozessstabilität und Referenzen. Dass die S-Print Pro die bewährte S-Max-Technologie in ein kompaktes Format bringt, schafft hier Vertrauen“, erläutert Yokayama.
Die stärkste Nachfrage sieht Yokoyama bei kleinen Modellbauern und Gießereien, die die Automobilindustrie mit Prototypen und Motorkomponenten beliefern, sowie im Maschinenbau. Für sie kann der Drucker auch das Modellbau-Know-how auffangen, das mit dem Generationswechsel verloren zu gehen droht.
Ausblick
Für ExOne ist die S-Print Pro ein strategischer Baustein, um industrielles Binder Jetting für Gießereien weltweit zugänglicher zu machen. Nicht nur in Japan und ganz Asien erschließt das System das bislang weitgehend unbediente Segment kleinerer Gießereien. Erste Auslieferungen haben in der zweiten Jahreshälfte 2026 mit ausgewählten Beta-Partnern und den ersten reservierten Fertigungskapazitäten begonnen. Rückhalt bieten mehr als 500 installierte ExOne-Systeme und ein Servicenetz in acht Ländern. Die Entscheidung von Speed 3D Mold zeigt, wohin der Weg führt: nicht eine Maschine für alles, sondern für jede Anwendung das passende Format.
Tobias King ist Director Marketing & Business Development bei ExOne in Gersthofen. www.exone.de
Beitragsbild: ExOne