3D DRUCK
3D DRUCK
Grundlegende Funktion
3D-Drucker bauen Teile nach folgendem Prinzip: Ein digitales Modell wird durch schichtweises hinzufügen von Material zu einem dreidimensionalen physischen Objekt. Daher kommt der Alternativbegriff Additive Manufacturing oder additive Fertigung.
3D-Druck ist eine grundlegend andere Art der Teileherstellung als die herkömmliche subtraktive CNC-Bearbeitung oder formgebender Spritzguss Fertigungstechnologien.
Im 3D-Druck sind keine speziellen Werkzeuge erforderlich (z. B. Bohrer, Fräser,…). Stattdessen wird das Teil Schicht für Schicht direkt auf der Druckerplattform hergestellt, was zu einer Reihe von Vorteilen und Einschränkungen führt.
Jeder Druckauftrag beginnt mit einem 3D Modell (eine in digitaler Form exakte Kopie, des zu druckenden Teils), welches mittels Druckersoftware in einzelne Schichten, sogenannte Layer, unterteilt wird. Diese werden weiter in eine Reihe von Anweisungen und schließlich in die Maschinensprache (G-Code) umgewandelt.
Vorteile
Geschwindigkeit
3D Druck ist das schnellste Verfahren für Prototypen und Kleinserien, da Schritte wie Werkzeugherstellung komplett entfallen.
Herstellugskosten
Kleinserien und Prototypen sind aufgrund der schnelleren Abwicklung und da keine zusätzlichen Kosten für Rüstung und Werkzeuge anfallen deutlich günstiger. Typische Kleinserien im 3D Druck gehen bis ca.2000 Stück.
Individualisierung
Individuelle Gestaltung jedes einzelnen Bauteils ist ohne Mehraufwand in der Produktion möglich, da keine Werkzeuge angepasst werden müssen.
Ungeahnte Freiheiten im Design
3D Druck bietet erstaunliche Freiheiten in Design, sowohl in optischer als auch in technischer Sicht. Es können Bauteile stark Gewichtsoptimiert designt werden, welche mit normalen Herstellungsarten nicht denkbar waren. Hier ist aber auch der Konstrukteur gefragt, da oftmals nicht speziell für 3D Druck konstruiert wird und somit erstaunliche potentiale nicht genutzt werden.
Nachteile
Hohe Stückzahlen
Aufgrund längerer Fertigungszeiten pro Bauteil ist ab einer bestimmten Losgröße der 3D Druck nicht mehr wirtschaftlich. Als kurzes Beispiel kann hier wieder der Vergleich zwischen 3D Druck und Spritzguss verwendet werden.
Toleranzen
Beim 3D Drucken sind Toleranzen von +- 0,5% mit einer unteren Grenze von +- 0,5mm nicht unüblich, diese können durch bestimmte Methoden noch nach unten korrigiert werden, sind aber deutlich größer als bei anderen Fertigungsverfahren