3D-Druck
Mittels der additiven Fertigungsverfahren (3D Druck) lassen sich Prototypen kostengünstig herstellen. Es kommen hier unterschiedliche Materialien und Druckverfahren je nach Anforderung zum Einsatz. Wir finden das passende Verfahren bzw. Werkstoff für Ihr Vorhaben.
Sie haben eine Idee und wollen schnell Ergebnisse sehen und es haptisch nachvollziehen? Der 3D-Druck ist möglicherweise genau das Richtige, um schnell einen Prototypen oder gar eine erste Version des marktreifen Produktes zu analysieren.
Der 3D-Druck ermöglicht Ihnen Bauteile völlig kreativ und frei zu gestalten. Fast alles ist erlaubt und der Fantasien sind zunächst keine Grenzen gesetzt. Wir verstehen die Technologie und die damit neuen Möglichkeiten auszuschöpfen.
Zur optimalen Ausnutzung der 3D-Druck Technologie verwenden wir Topologieoptimierungen und erlangen so die bestmögliche Lösung des Technologiepotentials 3D Druck.
Additive Fertigungsverfahren
Die Überschrift beinhaltet schon wie der 3D Drucker arbeitet. Es wird kontinuierlich Schicht für Schicht in einem Bauteil durch verschiedene Verfahren hinzugefügt (additiv). Die Verfahrensauswahl wird durch die Anforderungen an ein Bauteil ausgewählt.
Dabei sind die Möglichkeiten innerhalb des FDM-Verfahrens (Fused Deposition Modeling) bereits mannigfaltig und stark am Markt vertreten. Mittels diesem Verfahren können Sie unterschiedliche Thermoplaste für Ihr Produkt auswählen und herstellen lassen.
Aber nicht nur FDM-Verfahren stehen Ihnen mit uns zur Verfügung. Wir kümmern uns um das ganze Produktportfolio und finden einen entsprechenden Lieferanten für Ihre speziellen Anforderungen. Denn nur die Ausnutzung des gesamten Technologiepotentials ist wirtschaftlich.
Bauteilherstellung mittels FDM-Verfahren. Das schichtweise Auftragen von Stütz- und Bauteillayer ist hier ersichtlich. Hier ist noch eine recht einfache Struktur dargestellt, weitere höchst komplexe Strukturen sind nach Ihren Bedürfnissen herstellbar.
FAQ
Was ist Warping und warum passiert es?
Gerade bei z.B. ABS werden oft die unteren Layer zu schnell abgekühlt. Die Folge ist eine inhomogene Temperaturverteilung im Bauteil. Es kommt zu Materialspannungen, die nicht von der Stützstruktur aufgenommen werden können und somit eine Biegeform (Warping) entsteht. Auch Störungen wie Zugluft erhöht die Wärmekonvektion in der Umgebung des Drucks und führt zu Temperaturschwankungen. Abhilfe schafft eine isolierte Einheit.
Ist der FDM-3D-Drucker am Büroarbeitsplatz sinnvoll?
Nein! Denn die Partikelbeladung bzw. Emission die beim Druck freiwerden, erhöhen die Konzentration in der unmittelbaren Umgebung um einige Größenordnungen. Auch die Größe der Partikel ist alles andere als gesundheitsfördernd. Betroffene klagen oft über Kopfschmerzen und Benommenheit nach stundenlanger Aussetzung. Zumal die Lautstärke echt belästigt und schädlich ist. Der 3D Drucker hat nichts im Büro verloren, auch wenn das Verständnis dafür momentan noch nicht da ist, garantieren wir das in Zukunft 3D-Drucker nur noch in isolierter Form durch Schutzmechanismen ausgeliefert werden sollten.
Was ist der Vorteil vom 3D-Druck?
Der 3D-Druck eröffnet uns Rahmen des Prototyping mit einer Vielzahl an Möglichkeiten schnell Erkenntnisse zu sammeln. Aber nicht nur Prototyping steht im Vordergrund, sondern zunehmend mehr die marktreife Produktion von Bauteilen und Baugruppen durch die additiven Verfahren. Ein Beispiel ist die Herstellung von 3D-gedruckten Pads auf dem 3D-Aerorise 40-Outdoor Rucksack von Jack Wolfskin. Es gibt mittlerweile unzählige Bespiele. Auch der Hobbyist kann mittels 3D-Druck Bauteile kostengünstig herstellen. Wir fokussieren uns vor allem auf die neuen Möglichkeiten, die damit einhergehen. Sie können durch den 3D-Druck Bauteile völlig neu denken und ganz anders gestalten. Die Topologieoptimierung ist hier ein wichtiges Tool, um Material und Energie zu sparen. Kavitäten sind gegenüber konventioneller Verfahren nun kein Problem mehr abzubilden.
Wie arbeitet ein 3D-Drucker?
Durch die im CAD-entstandene Datei wird eine sogenannte STL -Datei (Surface Tesselation Language) [Oberflächenmodell] erstellt. Diese Datei wird in einer Software wie z.B. Cura weiter durch Slicing verarbeitet. Das Bauteil wird so in jeweils klar definierten und gleichen (horizontal) Schnitten aufgebaut. Jeder dieser Schnitte wird in die GCode- (Übersetzung der CAD in die Maschinensprache) Passagen mit relevanten Eigenschaften für die jeweilige Maschine gepackt. Durch Berechnung mittels mathematischer Verfahren verfährt der Drucker die angegebenen Koordinaten des jeweiliges Schnitts (Layer). Ist das Layer vollständig verfährt dieser in der Höhe zum nächst-höheren Layer und arbeitet die Koordinaten ab. Die Layerhöhe kann z.B. 0,1 mm bei FDM-Verfahren betragen.
Welche gängigen Verfahren gibt es?
- SLA (Stereolithography) Resin- Harz -schichtweise Verfestigung durch Laserstrahl
- FDM (Fused Deposition Modeling) Thermoplast schichtweise durch eine erhitzte Düse aufgetragen
- SLS (Selektives Lasersintern) – Metallpulver schichtweise aufgetragen und mittels Laser verfestigt
Was ist günstiger SLA, SLS, FDM?
Von günstig zu teuer (Daumenregel):
- FDM (Thermoplast-Bauteile und Prototyping)
- SLA (Feinststrukturen und hohe Genauigkeit)
- SLS ( Metallbauteile mit hohen Anforderungen, wie z.B. Medizin, Luft- und Raumfahrt, Mess-Sonden)
Was ist stabiler SLA oder FDM?
ABS und Polyamid sind gängige Werkstoffe der Industrie. Sofern Druckerfahrungen vorliegen, sind diese mittels FDM gut abbildbar. Der Punkt geht klar an FDM. Zumal durch leistungsstarke Drucker wie dem MarkForged zwei Düsen im Drucker bereitstehen, um Verstärkungsfasern wie Glas-oder Kohlenfaser in bestimmte Layer einzubetten. Dann erhalten Sie schnell mal bessere Festigkeiten als bei Aluminium. SLA hat in Sachen Festigkeit das Nachsehen, dennoch ist dieses Verfahren mit einer deutlich feineren Auflösung ausgestattet, dass es erlaubt auch Feinst-Strukturen abzubilden.