Allgemeines zur 3D Druck Technologie

Was ist 3D Druck?

Der 3D-Druck gehört zur Gruppe der additiven bzw. generativen Fertigungsverfahren. Im Gegensatz zu konventionellen “subtraktiven” Fertigungsverfahren wie Fräsen, Bohren und Drehen wird bei der additiven Fertigung das Material Schicht für Schicht aufgetragen bis ein dreidimensionales (3D) Bauteil entsteht. Dadurch wird nur das Material verwendet welches am Ende für das fertige Bauteil benötigt wird. Dieser Prozess beugt eine unnötige Verschwendung von Ressourcen vor, was sich positiv auf die Bauteilkosten auswirkt und zeitgleich die Umwelt durch Vermeidung von Abfällen schont.

Vorteile

  • Schnell (Produktion on Demand/ Direkt aus CAD Daten/Schnelle Designiterationen)
  • Günstig
  • Material sparend / Ressourcen schonend
  • Komplexe Geometrien
  • Designfreiheit
  • Werkzeugfreie Fertigung

Branchen

  • Luft und Raumfahrt
  • Automobilindustrie
  • Werkzeug- und Formenbau
  • Elektro- und Elektronikindustrie
  • Medizintechnik
  • Prothetik
  • Maschinen- und Anlagenbau
  • Architektur
  • Kunst

Anwendungen

  • Rapid Prototyping
  • Rapid Tooling
  • Rapid Casting
  • Einzelstücke, Kleinserien, Pilotserien
  • Ersatzteile
  • Individuelle Produkte
  • Komplexe Geometrien
  • Leichtbau

Genauigkeit im 3D Druck

3D gedruckte Bauteile unterliegen immer einer gewissen Toleranz, welche im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsverfahren wie Spritzguss oder Drehen/ Fräsen eher schlechter ausfällt. Die Toleranzen eines 3D-gedruckten Bauteils setzt sich aus den Toleranzen und Einstellungen der Maschine selbst und den Eigenschaften des Materials zusammen. Bei den Maschinentoleranzen muss jede Komponente des 3D-Druckers wie z.B. Lager, Führung und Schrittmotor einzeln betrachtet werden um anschließend eine Aussage über die Genauigkeit des Druckers machen zu können. Meist wird diese Angabe von den Maschinenherstellern bereitgestellt.

Durch die Erhitzung und Abkühlung des Materials während des Druckprozesses kommt es zwangsläufig zu Schrumpfung und Verzug im Bauteil, welche je nach verwendetem Materialart verschieden stark ausfallen (Link zu Material). PLA hat beispielsweise einen sehr geringen Verzug wodurch es sich einfach drucken lässt. ABS hingegen hat einen vergleichsweise hohen Verzug, was den Druck von größeren Bauteilen schwieriger gestaltet.

Unter Berücksichtigung aller Einflussfaktoren wie:

  • Toleranz der Maschine/ Komponenten (z.B. Lager, Führungen, Schrittmotoren …)
  • Kalibrierung und Einstellung des 3D-Druckers
  • Materialeigenschaften (z.B. Schrumpfung bei Abkühlung)

kann für jedes Druckverfahren ein Toleranzband festgelegt werden:

FDM: +/- 0,4% (mit einer Untergrenze von +/- 0,3 mm)
SLS: +/- 0,3%(mit einer Untergrenze von +/- 0,2 mm)

Auflösung der STL Datei

Ein weiterer Einflussfaktor, welcher den Detailgrad bzw. die Genauigkeit des gedruckten Bauteils beeinflusst, ist die Auflösung der STL Datei. In der untenstehenden Abbildung ist vier Mal das selbe Bauteil zu sehen. Jedoch wurde es in verschiedenen Auflösungen exportiert. Links die geringste Auflösung und rechts die höchste Auflösung. Sofern uns nicht die STL Datei bereits zum Druck zugesendet wird, exportieren wir die Datei immer mit der höchsten Auflösung , um das Bauteil anschließend möglichst detailgetreu drucken zu können.

3d druck quality example

Bei uns finden Sie Dienstleistungen im Bereich des 3D Drucks

FDM-/FFF

Fused Deposition Modeling (FDM), ist ein sogenanntes Schmelzschichtverfahren und zählt dank seines großen Bauraums, der Materialvielfalt und der geringen Kosten zu den verbreitesten 3D-Druck Verfahren.

SLS

Selektives Lasersintern (SLS) ist ein bewährtes pulverbasiertes Verfahren der additiven Fertigung wenn bei Bauteilen gute mechanische Fähigkeiten und eine hohe Detailtreue/ Präzision erforderlich sind.

Hier erfahren Sie mehr über unsere Druck Verfahren

FDM-/FFF

Ideal für: Große Bauteile, erste Prototypen (Proof of Concept), Designmodelle, Kleinserien, Gehäuse

SLS

Ideal für: Funktionale Prototypen, komplexe Geometrien, bewegliche Bauteile, Kleinserien

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