Günstiger, einfacher, nachhaltiger
Wie neue 3D-Druck-Lösungen die Fertigung grundlegend verändern
Der 3D-Druck hat sich branchenübergreifend von einer reinen Rapid-Prototyping-Technologie zu einer disruptiven Kraft in der industriellen Wertschöpfungskette entwickelt.
Der 3D-Druck ist dabei, weit über seine bisherige Nische des Herstellungs-verfahrens für Prototypen hinaus die Art und Weise der industriellen Fertigung maßgeblich zu verändern.
Additive Fertigungsverfahren bieten die Möglichkeit, Bauteile mit individueller Verfügbarkeit, Passfähigkeit, geringen Stückzahlen und hoher gestalterischer Freiheit herzustellen. Im Gegensatz zur herkömmlichen subtraktiven Fertigung, bei der Material durch Fräsen, Drehen oder Schleifen entfernt wird, erfolgt die additive Fertigung durch schichtweises Auftragen von Material, um das gewünschte Bauteil zu formen. Diese Technologie ermöglicht es, Entwicklungszeiten erheblich zu verkürzen und hochkomplexe Bauteilgeometrien kosteneffizient zu produzieren.
Die additive Fertigung nutzt eine Vielzahl von Verfahren und kann eine breite Palette von Werkstoffen verarbeiten, darunter Kunststoffe, Metalle und Keramiken. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Herstellung von Bauteilen, die zuvor nur schwer oder teuer herzustellen waren.
So setzt zum Beispiel auch der Drohnenhersteller Nextech auf den 3D-Druck: Mit dem additiven Druckverfahren werden bei Nextech die Prototypen gedruckt, die Funktionstests unterzogen und wenn nötig angepasst werden. Das ist praktisch, wenn sich beispielsweise das Gewicht oder die Umgebung der Drohne verändert. Jede Veränderung hat eine Auswirkung auf die Gesamtkonstruktion. In einem herkömmlichen Verfahren wäre es für Nextech sehr teuer, Prototypen für einzelne Entwicklungsschritte herzustellen, bevor das Unternehmen überhaupt weiß, ob die Anpassung notwendig ist.
Dass auch komplexe Gebrauchsgegenstände schnell, einfach und günstig mit dem 3D-SLS-Druckverfahren (SLS: selektives Lasersintern) produziert werden können, zeigte kürzlich das Entwicklerteam des Software-Herstellers CoreTechnologie am Beispiel eines Rennrads: Das Team hat aus 3D-gedruckten Aluminiumbauteilen und Carbon-Standardrohren ein voll einsatzfähiges Single-Speed-Fahrrad hergestellt. Es wiegt fahrfertig lediglich 7,1 Kilogramm.
Großformate in einem Vorgang drucken
Inzwischen lassen sich aber nicht nur Einzel-Bauteile, sondern auch Großformate am Stück in einem Druck-Vorgang realisieren: Mit dem-3D-Drucker powerPrint von Krauss Maffei sind Größen bis zu zehn Kubikmeter Volumen möglich. Wer ein solches Gerät nicht anschaffen möchte, kann auf den Print-on-Demand-Service des Unternehmens zurückgreifen.
3D-Druck als Dienstleistung liegt bei den Industrie-Kunden stark im Trend; so kann stets auf die neuesten Technologien und auch die Möglichkeiten unterschiedlicher Fertigungsgüte zurückgegriffen werden, ohne selbst die Produktionsketten aufbauen zu müssen. Dienstleister wie protolabs bieten den Kunden bei der Herstellung mittels Multi-Jet-Fusion (MJF) und Selective Laser-Sintering gefertigter Prototypen und Produktionsbauteile jetzt neue flexible Optionen für die Oberflächenbeschaffenheit an: Die Oberflächenrauheit spielt eine entscheidende Rolle für die Qualität von 3D-gedruckten Teilen. Mehr zu den vorgestellten Applikationen und Verfahren und weiteren Trends lesen Sie im Schwerpunkt 3D-Druck der Ausgabe 39/2023 ab Seite 26.
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