Additive Fertigung

Die additiven/generativen Fertigungsverfahren haben in den letzten Jahren einen wahren Boom in der öffentlichen Diskussion erlebt. Dabei handelt es sich um Fertigungsverfahren welche durch eine partielle, schichtweise Materialzugabe Bauteile erzeugen.

Herstellung mit dem FDM-Verfahren

Aufgrund des Herstellungsprozesses bieten die additiven Verfahren einige Vorteile, natürlich auch Nachteile, gegenüber den “klassischen” Fertigungsverfahren (wie z.B. Fräsen, Spritzgießen, …). Zwei der wichtigsten Vorteile sind der Freiraum in der Gestaltung und der Rüstaufwand. Aufgrund der sehr geringen Rüstzeiten lassen sich Teile mit diesen Verfahren meist sehr kurzfristig und schnell produzieren. Kleine Teile können innerhalb von wenigen Stunden hergestellt werden und stehen quasi “sofort” zu Verfügung. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung gibt es inzwischen eine Vielzahl an Verfahren und nutzbaren Materialien, wie z.B. Kunststoffe, Metalle, Gips, Papier, …
Umgangssprachlich werden diese Verfahren als 3D-Druck bezeichnet. Dies kann allerdings zu Missverständnissen führen, da das Verfahren 3D-Druck (3DP) nur eines von mehreren Verfahren innerhalb des Technologiebereichs “additive Fertigung” ist. Entsprechend der Verwendung werden die generativen Verfahren den Bereichen Rapid Prototyping  für die schnelle Herstellung von Prototypen, Rapid Tooling  für die schnelle Herstellung von Werkzeugen und Rapid Manufacturing für die (Serien-) Produktion zugeordnet. Da die Grenzen zwischen diesen Bereichen fließend sind, wird oft der Begriff Rapid Technology verwendet. Für die Herstellung wird ein dreidimensionales Modell benötigt, welches entsprechend dem Herstellungsverfahren aufbereitet werden muss. Für uns interessant sind besonders die Verfahren, mit denen Prototypen aus Kunststoff hergestellt werden können.

SLS-Bauteil auf dem Pulverbett stehend

Die Verfahren und Materialien werden ständig weiterentwickelt, wobei die Hersteller der Produktionsmaschinen sich stets neue Verfahrensbezeichnungen einfallen lassen. Folgend ein kurzer Überblick der für uns momentan relevanten Verfahren.
  • FDM (FusedDepositionModeling)
    Aufschmelzen eines oder mehrerer Kunstoffdrähte durch eine oder mehrerer Düse/n im Druckkopf. Als Stützmaterial kein ein weiteres Material eingesetzt werden, welches sich durch ein Flüssigkeitsbad lösen lässt.
  • SLS (SelektivesLaserSintern)
    Lokales Aufschmelzen von Kunststoffpulver mittels Laserstrahlung in einem Pulverbett. Das nicht aufgeschmolzene Pulver dient als Stützmaterial.
  • STL (Stereolithographie)
    Lokales Belichten von optisch aushärtendem Harz in einem Flüssigkeitsbett. Die Stützstrukturen werden mit dem Baumaterial umgesetzt.
  • MJM (MultiJet – Modeling / Polyjet)
    Aufbringen des Polymers durch mehrere Düsen in einem Druckkopf und Aushärten mit UV-Strahlung. Als Stützmaterial wird oft ein Wachs verwendet, welches mechanisch entfernt werden kann.
  • MJF (Multijet Fusion)
    Beschichtung eines Pulverbetts mit einem wärmeleitendem und einem wämredämmendem Mittel. Die Verschmelzung erfolgt durch Wärmeeinstrahlung einer Hitzequelle.

Eine gute und ausführlichere Übersicht kann man bei 3druck.com einsehen.
Aktuelle 3D-Druckverfahren

Wir verwenden additive Verfahren meistens um Muster und Prototypen zu erzeugen. Auch bei der Produktion von Kleinserien setzen wir diese Verfahren ein.

Haben Sie Fragen zu der additiven Fertigung oder möchten Sie gerne ein Projekt mit uns starten? Wir stehen Ihnen gerne zur Verfügung.

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Lars Gerboth

Seit Juni 20120 bin ich als Entwicklungsingenieur bei den MEDtech Ingenieuren tätig und freue mich auf spannende Projekte. Hierbei bringe ich mich gerne mit meinen Fachkenntnissen und meiner Berufserfahrung, vor allem im mechanischen Bereich, ein.

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