3D Druck
3D Druck-Verfahren haben in den letzten Jahren, bedingt durch deren Weiterentwicklung, rasant an Bedeutung gewonnen. Die Qualität der erzeugten Modelle hängt dabei maßgeblich vom verwendeten Material und dem Herstellungsverfahren ab. Trotz der vielen Möglichkeiten, eignet sich 3D Druck noch immer nicht für jedes Projekt.
Übersicht
Definition
3D Druck
Gießen eines Prototyps unter Vakuum mithilfe einer Silikonform
Vorteil
+
Realisierung von komplexen Formen
Nachteil
-
Nicht alle Materialien und Stückzahlen können wirtschaftlich realisiert werden.
Was ist 3D Druck?
Dreidimensionaler Druck oder kurz 3D Druck ist ein Sammelbegriff für verschiedene additive Verfahren zur Herstellung von Modellen. Dabei folgen alle Varianten grundsätzlich demselben Prinzip. Bei der additiven Fertigung wird das Model durch sukzessives hinzufügen von Materialschichten auf einen Träger erzeugt. Die Unterschiede der einzelnen Verfahren beziehen sich auf die Art der Verbindung der einzelnen Materialschichten. Kunststoffe werden beispielsweise durch Polymerisation miteinander verbunden, Keramik kann verklebt werden und Metalle werden teilweise verschmolzen. Durch die stetige Weiterentwicklung der Verfahren, diese Technologie nicht nur für Modelle sondern auch für den Werkzeugbau eingesetzt. Die gängigsten Verfahren haben wir im Folgenden kurz für Sie zusammengefasst:
-
Binder Jettin(BJ)
Pulver wird mithilfe von Tintenstrahl-Druckköpfen zusammengeklebt.
-
Electron Beam Melting (EBM)
Pulver wird mithilfe eines Elektronenstrahls geschmolzen und somit schichtweise verbunden.
-
Fused Deposition Modeling (FDM)
Ein Kunststoffdraht wird geschmolzen und schichtweise auf einen Träger aufgetragen.
-
Hybrid Processes (HP)
CNC-Fräsen und additive Verfahren werden kombiniert und in einer Maschine untergebracht.
-
Laser Melting (LM)
Metallpulver wird mithilfe eines Lasers geschmolzen und somit schichtweise verbunden.
-
Laser Sintering (LS)
Kunststoffpulver wird mithilfe eines Lasers geschmolzen und somit schichtweise verbunden.
-
Material Jetting (MJ)
Geschmolzenes Wachs wird auf eine Plattform gesprüht und abgekühlt. Dieser Vorgang wird schichtweise wiederholt.
-
Photopolymer Jetting (PJ)
Flüssige Polymere werden durch Druckköpfe auf eine Plattform gesprüht und mit UV-Licht ausgehärtet.
-
Stereolithography (SL)
Die Oberfläche eines Photopolymer-Bades wird mithilfe eines UV Laser partiell gehärtet.
Vor- und Nachteile des 3D Drucks
-
Grosser Vorteil additiver Verfahren ist, dass man theoretisch alle geometrischen Formen als 3D drucken lassen kann. Bei manchen Verfahren müssen lediglich Stützstrukturen eingesetzt werden, um ein Absenken des Materials zu verhindern. Trotzdem ist dieses Verfahren im Vergleich zur CNC-Bearbeitung oder dem Vakuumguss wesentlich flexibler im Bezug auf ausgefallene Konstruktionen.
-
Für visuelle Test kann ein preiswertes Verfahren, welches ein günstigen Kunststoff verwendet bereits ausreichen. Dies gilt jedoch nicht, wenn eine bestimmte Oberflächenbearbeitung getestet werden soll, da einige Materialien nicht nachgearbeitet werden können, ist ein 3D Modellierung durch ein additives Verfahren hier nicht zu empfehlen.
-
Für funktionale Tests, wird empfohlen das Material zu verwenden, welches für die spätere Massenfertigung verwendet werden soll. Daher können nicht alle funktionalen Tests mit Modellen aus additiven Verfahren hergestellt werden.
-
Ferner kann die Produktion mehrerer Teile einige Zeit in Anspruch nehmen. Daher kann es vorkommen, dass das Vakuumguss-Verfahren größere Stückzahlen durch Skaleneffekte wirtschaftlicher und schneller realisieren kann.
3D Druck-Eine Technologie für komplexe Formen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich 3D Druckverfahren besonders für die schnelle Erstellung einzelner visueller Modelle mit komplexen Strukturen eignen. Solange das Material des Models keine primäre Rolle spielt können nahezu alle Projekte umgesetzt werden. Bei größeren Stückzahlen, sowie bei Materialien welche nicht - oder nur vergleichsweise teuer - realisiert werden können, muss auf andere Verfahren wie Vakuumguss, CNC-Bearbeitung oder Rapid Tooling ausgewichen werden. Für einen Vergleich aller Verfahren klicken sie hier.
Wir von Swiss Forming verwenden 3D Druck überwiegend für einfache schnelle Modelle mit niedrigen Toleranzen. Kontaktieren Sie uns, falls Sie an einem Prototyp durch 3D Druck interessiert sind. Auch bei grösseren Projekten die die Erstellung einer Spritzgussform erfordern helfen wir Ihnen gerne weiter. Hierfür können Sie uns über unser Kontaktformular oder über Mail und Telefon erreichen.