3D-Druck

3D-Druck revolutioniert nicht nur die Prototypenfertigung

| Autor / Redakteur: Shawn Silberhorn * / Margit Kuther

3D-Drucker renkforce RF2000: Im Gegensatz zum RF1000 bietet dieser verbesserte Funktionen wie Dual Extruder und ein größeres, kontraststarkes LC-Display.
3D-Drucker renkforce RF2000: Im Gegensatz zum RF1000 bietet dieser verbesserte Funktionen wie Dual Extruder und ein größeres, kontraststarkes LC-Display. (Bild: Conrad)

Wenn wir all das glauben, was wir über 3D-Druck lesen, sollte sich die Welt, wie wir sie kennen, komplett verändern.

Ein Biotechnologie-Unternehmen fertigt mittels 3D-Druck eine menschliche Leber und arbeitet mit einem Kosmetikunternehmen zusammen, um menschliche Haut für Produkttests herzustellen. Die Öffentlichkeit hadert noch mit der 3D-Drucktechnik, da das tiefere Verständnis fehlt.

Die Entwicklergemeinde hingegen kennt 3D-Druck schon seit den späten 1980er Jahren, als die Technik für die schnelle Fertigung von Prototypen eingeführt wurde. In den darauffolgenden zwei Jahrzehnten verbesserten verschiedenste Unternehmen die 3D-Drucktechnik. Die Technologie bietet dabei eine unglaubliche Vielfalt an Möglichkeiten; die Schwierigkeit liegt nur darin, sie richtig anzuwenden.

3D-Drucker wurden im Laufe der Zeit immer ausgereifter, die Produktionsgeschwindigkeiten haben sich erhöht und die Produktionskosten sind gesunken. Benutzerfreundlichkeit und Vielseitigkeit sind gestiegen. Heute sorgt 3D-Druck für niedrigere Kosten, Zeitersparnis und ein geringeres Risiko bei der Prototypenfertigung, wenn es um die Entwicklung und Herstellung von Werkzeugen geht, z.B. für Spritzgussteile.

Die Technik wird heute zur Fertigung kommerzieller Prototypen sowie kleiner bis mittlerer Stückzahlen anerkannt. Es wird sogar prophezeit, dass einige Kunden mit 3D-Druck ihre eigene Fertigung bewerkstelligen können und somit die Vergabe von Arbeiten nach außen einsparen können. 3D-Druck soll auch Digital-Designs innerhalb von Minuten in die Realität umsetzen können.

FDM-3D-Druck (Fused Deposition Modelling), wie er hier beschrieben wird, ist ein additives Verfahren. Anstatt ein großes Werkstück mittels Fräsen (subtraktives Verfahren) zu bearbeiten und zu formen, wird dabei schichtweise ein festes Objekt aus verschiedenen 2D-Materialien mit verschiedenen Dicken zusammengestellt.

Additives Druckverfahren Fused Deposition Modelling

Die digitalen Steuerungsinformationen für den Druckvorgang werden über eine druckerspezifische Software an den 3D-Drucker gesendet. Dazu muss zuerst das 3D–Modell, das in einem 3D-Modellierungsprogramm oder CAD-System (Computer Aided Design) konstruiert wurde, in einem Dateiformat wie STL abgespeichert und in der 3D-Druckersoftware in Steuerungsinformationen für den 3D-Drucker umgerechnet werden. Alternativ kommt ein 3D-Scanner zum Einsatz.

Der Aufwand, wie er bei herkömmlichen Fertigungs- und Bearbeitungsprozessen erforderlich ist, verringert sich, da 3D-Drucker heute sogar verschiedene Farben und Materialien verarbeiten können. Der Vorteil des 3D-Drucks ist also, dass Hersteller Fertigungs- bzw. Druckdienstleistungen anbieten können, ohne dass Kunden irgendwelche Investitionen tätigen müssen.

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