Was bedeutet Serienfertigung?
Serienfertigung ist der Prozess der Herstellung von Waren oder Komponenten in einer kontinuierlichen, sequenziellen und konsistenten Weise. Sie bezieht sich auf die systematische und wiederkehrende Herstellung identischer oder ähnlicher Gegenstände in einer Serie oder Folge. Diese Methode zeichnet sich durch den Einsatz etablierter Produktionslinien, fester Werkzeugsätze und standardisierter Prozesse aus, um Effizienz und Einheitlichkeit zu erreichen. Die Serienfertigung ist häufig mit Großserien verbunden, bei denen der Schwerpunkt auf der Herstellung einer großen Anzahl von Gegenständen zur Befriedigung der Marktnachfrage liegt. Dies unterscheidet sich von eher personalisierten oder einmaligen Produktionsmethoden und ist ein wichtiger Aspekt der Massenproduktion in einer Vielzahl von Branchen.
Welche wichtigen Merkmale sollten bei der Serienfertigung vorhanden sein?
Standardisierte Prozesse und Qualitätskontrolle
Bei der Serienfertigung werden standardisierte und wiederholbare Verfahren eingesetzt, um eine gleichbleibende Produktion in großen Stückzahlen zu gewährleisten. Feststehende Verfahren und Arbeitsabläufe verbessern die Effizienz und die Qualitätskontrolle. Dadurch wird gewährleistet, dass jeder produzierte Artikel den festgelegten Standards und Qualitätsanforderungen entspricht.
Sequentielle und kontinuierliche Produktion
Unter Serienfertigung versteht man die aufeinanderfolgende und kontinuierliche Produktion von Dingen entlang vordefinierter Produktionslinien. Diese systematische Strategie gewährleistet einen gleichmäßigen Warenfluss und verbessert die Effizienz der Produktion.
Kostenvorteile
Durch die Fertigung in Serie werden verschiedene Arten von Kosten pro Teil minimiert. So können beispielsweise durch größere Einkaufsmengen der Materialien Mengenrabatte genutzt und die Umrüstzeiten von Maschinen verkürzt werden.
Hohes Produktionsvolumen
Die Serienfertigung zeichnet sich durch ihre Fähigkeit aus, große Produktionsmengen zu bewältigen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, die Marktnachfrage nach Produkten mit hohem Verbrauch zu befriedigen, bei denen die Massenproduktion kostengünstig ist.
Was sind die Vorteile des 3D-Drucks für die Serienfertigung?
Designflexibilität und Anpassungsfähigkeit
In der Serienfertigung bietet der 3D-Druck eine unübertroffene Designflexibilität und Anpassungsfähigkeit. Hersteller können komplizierte Geometrien und detaillierte Entwürfe erstellen, ohne durch Standardherstellungsverfahren eingeschränkt zu sein. Diese Flexibilität ist besonders nützlich für die Herstellung kundenspezifischer oder spezieller Komponenten, die auf einzigartige Marktanforderungen zugeschnitten sind, und erhöht die allgemeine Anpassungsfähigkeit von Fertigungsprozessen.
Reduzierte Werkzeugkosten und Vorlaufzeit
Einer der Hauptvorteile des 3D-Drucks in der Serienfertigung ist die erhebliche Verringerung der Werkzeugkosten und Vorlaufzeiten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungsmethoden, die kostspielige Formen oder Werkzeuge erfordern können, entfallen beim 3D-Druck diese Vorlaufkosten. Dies spart nicht nur Geld, sondern ermöglicht auch schnellere Produktionsanlaufzeiten, was ihn zu einer attraktiven Alternative für die Fertigung auf Abruf oder in individuellen Kleinserien macht.
Komplexe Baugruppen und Leichtbaustrukturen
Der additive Charakter des 3D-Drucks ermöglicht die Herstellung komplexer Baugruppen als ein einziges, integriertes Teil, wodurch der Zusammenbau mehrerer Komponenten überflüssig wird. Darüber hinaus ermöglicht der 3D-Druck die Herstellung von Leichtbaustrukturen, was zu Verbesserungen in Bereichen beiträgt, die eine Gewichtsreduzierung erfordern, wie z. B. die Luft- und Raumfahrt und der Automobilbau.
On-Demand-Druck
Printing on Demand ermöglicht es den Herstellern, Komponenten oder Waren in Echtzeit zu produzieren, was den Bedarf an großen Lagerbeständen und Lagerkosten reduziert. Unternehmen können dank der schnellen Prototyp- und Produktionsmöglichkeiten des 3D-Drucks reibungslos vom Entwurf zur Fertigung übergehen, was die Vorlaufzeiten verkürzt und die betriebliche Effizienz insgesamt verbessert. Drucken auf Anfrage hilft Unternehmen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Welche industriellen Anwendungen gibt es für die Serienfertigung im 3D-Druck?
Automobilkomponenten
In der Automobilbranche wird der 3D-Druck zunehmend für die Serienfertigung von Komponenten eingesetzt, die von Innenraum- bis hin zu Motorteilen reichen. Die Fähigkeit, leichte, komplexe Strukturen zu schaffen, sowie die Einfachheit der Anpassung sind gut geeignet für die sich ändernden Anforderungen der Branche an Effizienz und Innovation.
Produktion von Medizinprodukte
Der 3D-Druck macht enorme Fortschritte bei der Serienfertigung in der Medizinbranche. Maßgeschneiderte Implantate, Prothesen und patientenspezifische Medizinprodukte können effizient hergestellt werden, um den individuellen Anforderungen jedes einzelnen Patienten gerecht zu werden. Die Technologie ermöglicht die Massenfertigung medizinischer Komponenten mit verschiedenen Standards.
Konsumgüter und Elektronik
Die Serienfertigung von Konsumgütern und Elektronik profitiert von der Fähigkeit des 3D-Drucks, schnell Prototypen und Arbeitsstücke herzustellen. Die Anpassung an Kundenwünsche und die schnelle Anpassung an sich ändernde Verbrauchertrends werden erleichtert, so dass die Hersteller auf wettbewerbsorientierten Märkten anpassungsfähig bleiben.
Luft- und Raumfahrtindustrie
Die Flugzeugindustrie nutzt den 3D-Druck für die Serienfertigung von Komponenten wie Turbinenschaufeln, Halterungen und komplizierten Strukturteilen. Die Fähigkeit der Technologie, leichte, aber stabile Komponenten herzustellen, entspricht dem Wunsch der Branche nach Treibstoffeffizienz und Leistungssteigerung.
Welche Materialien empfehlen wir für die Serienfertigung im 3D-Druck?
Somos® WaterShed® Black von Stratasys® - Gedruckt auf der Stratasys® Neo®800
Somos® WaterShed® Black, ein Resin für die Stereolithographie, hat die gleichen Eigenschaften und die gleiche Verarbeitung wie Somos® WaterShed® XC 11122. Es erzeugt harte, dauerhafte Teile in echter schwarzer Farbe ohne Lackierung.
Die verbesserte Formulierung von Somos® WaterShed® Black ermöglicht eine bis zu 50 % schnellere Verarbeitung als die der konkurrierenden schwarzen SL-Materialien, so dass weniger Nachbearbeitung erforderlich ist und eine gleichmäßigere Verarbeitung im Laufe der Zeit möglich ist. Somos® WaterShed® Black verfügt außerdem über eine ausgezeichnete Feuchtigkeits- und Chemikalienbeständigkeit, die es unter anderem perfekt für die Serienfertigung macht.
Die Stratasys® Neo®800 ist ideal für diejenigen, die große, hochauflösende Prototypen für ihre Anwendungen benötigen. Die Verwendung einer solchen Maschine für den Druck des Somos® WaterShed® Black von Stratasys® ermöglicht die schnelle Herstellung großformatiger SD- und HD-Teile mit feiner Auflösung und komplizierten, kleinen Details.
Neo®800
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PTG PA12 von ProductionToGo - Gedruckt auf dem Nexa3D® QLS 820
PTG PA12 ist ein Hochleistungspolymer mit hervorragender Detailfeinheit und Oberflächenauflösung. Es verfügt außerdem über ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und ist beständig gegen eine Vielzahl von Chemikalien.
Das PTG PA12 kann für die Serienfertigung und sogar für die Produktion von medizinischen Geräten mit vorübergehendem Körperkontakt verwendet werden.
Eine Vielzahl von Druckern, darunter die Pulver-3D-Drucker von Nexa3D® wie das QLS 230, QLS 236, QLS 260, QLS 820 und das Stratasys® H350, können dieses Material mit Präzision ohne die Verwendung von Trägern drucken, so dass Sie Produkte mit komplizierten Strukturen entwerfen können.
QLS 820
QLS 260
QLS 236
QLS 230
H350™
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INFINAM® PA 6006 P von Evonik - Gedruckt auf dem Nexa3D® QLS 820
INFINAM® PA 6006 P ist ein mit Glaskugeln gefülltes Polyamid 12 des deutschen Industriekonzerns Evonik. Es hat eine überdurchschnittliche Steifigkeit und eine hervorragende Detailfeinheit. Durch die Kombination von Polyamid 12 und Glaskugeln wird nicht nur die Steifigkeit, sondern auch die Oberflächenauflösung maximiert und die Bauteilschrumpfung nahezu eliminiert.
INFINAM® PA 6006 P ist für ein breites Spektrum von Anwendungen einsetzbar. Auch hinsichtlich der Produktionsarten ist INFINAM® PA 6006 P vielseitig - vom Einzelstück bis zur Serie ist alles möglich.
Eine Vielzahl von Druckern, darunter die Pulver-3D-Drucker von Nexa3D® wie das QLS 230, QLS 236, QLS 260 und das QLS 820, können dieses Material präzise und ohne Stützen drucken, sodass Sie Produkte mit komplizierten Strukturen entwerfen können.
QLS 820
QLS 260
QLS 236
QLS 230
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INFINAM® RG 3101 L von Evonik - Gedruckt auf dem Nexa3D® XiP Pro
INFINAM® RG 3101 L ist ein schwarzes, niedrigviskoses Photopolymer, das schnell aushärtet und sehr leicht zu verarbeiten ist. Das gebrauchsfertige Material kombiniert eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit mit hoher Temperaturbeständigkeit und weist eine lang anhaltende thermomechanische Leistung auf.
Aufgrund seiner hohen Bruchfestigkeit kann dieses Photopolymer starken Kräften ausgesetzt werden. Es kann einige der mit herkömmlichen Verfahren hergestellten technischen Kunststoffe ersetzen und eignet sich unter anderem für die Serienfertigung.
Der XiP Pro von Nexa3D® ist einer der ultraschnellen Resin-3D-Drucker, die das INFINAM® RG 3101 L Resin am besten nutzen können. Die einzigartige LSPc®-Technologie von Nexa3D® ermöglicht die schnelle Herstellung von Produkten für die Endanwendung mit hoher Auflösung innerhalb weniger Stunden.
XiP Pro
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INFINAM® RG 7100 L von Evonik - Gedruckt auf dem Nexa3D® XiP Pro
INFINAM® RG 7100 L wurde speziell für DLP-Drucker entwickelt und ermöglicht die Herstellung von Teilen mit isotropen Eigenschaften und geringer Feuchtigkeitsaufnahme. Die mechanischen Eigenschaften sind mit denen eines ABS-Materials vergleichbar und die schwarz eingefärbte Formulierung kann auch auf Druckersystemen mit hohem Durchsatz verwendet werden.
Die gedruckten Teile weisen feine Merkmale sowie glatte und glänzende Oberflächen auf, wodurch sich das neue Photopolymer ideal für anspruchsvolle Designvisualisierungen und für den Einsatz in der Serienfertigung eignet.
Der XiP Pro-Drucker von Nexa3D® ist einer der ultraschnellen Resin-3D-Drucker, die das INFINAM® RG 7100 L Resin am besten nutzen können. Die einzigartige LSPc®-Technologie von Nexa3D® ermöglicht die schnelle Herstellung von Produkten für die Endanwendung mit hoher Auflösung innerhalb weniger Stunden.
XiP Pro
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INFINAM® ST 6100 L von Evonik - Gedruckt auf dem Nexa3D® XiP Pro
INFINAM® ST 6100 L ist ein Hochleistungswerkstoff, der das Potenzial der Additiven Fertigung in großem Maßstab erschließt. INFINAM® ST 6100 L setzt neue Maßstäbe in der Kategorie der hochfesten Photopolymer Resins mit einer kombinierten Zugfestigkeit von 89 MPa, einer Biegespannung von 145 MPa und einer HDT von 120 °C und schließt damit die Materiallücke bei den ultrahochfesten Photopolymeren.
Diese besonderen Materialeigenschaften machen INFINAM® ST 6100 L zum Material der Wahl für Anwendungen, die eine hohe Temperaturbeständigkeit in Kombination mit einer hohen mechanischen Festigkeit erfordern.
Der XiP Pro von Nexa3D® ist einer der ultraschnellen Resin-3D-Drucker, die das INFINAM® ST 6100 L Resin am besten nutzen können. Die einzigartige LSPc®-Technologie von Nexa3D® ermöglicht die schnelle Herstellung von Produkten für die Endanwendung mit hoher Auflösung innerhalb weniger Stunden.
XiP Pro
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ULTEM™ 9085 von Stratasys® - Gedruckt auf dem Stratasys® Fortus® 450mc
ULTEM™ 9085 Filament ist ein Hochleistungs-Thermoplast mit außergewöhnlichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften, ideal für anspruchsvolle und spezielle Anwendungen. Es ist eines der stärksten Stratasys® FDM-Materialien und eignet sich aufgrund seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses ideal für hochfeste Anwendungen mit geringem Gewicht in der Massenproduktion.
ULTEM™ 9085 Filament hat eine hohe Schlagzähigkeit, eine ausgezeichnete chemische Toleranz und erfüllt verschiedene Industriestandards für Flammen, Rauch und Toxizität.
Der Fortus® 450mc bietet eine präzise, zuverlässige Leistung, mit der Sie Produktionskosten einsparen können. Seine bewährte Zuverlässigkeit und die Fähigkeit, ULTEM™ 9085 zu verwenden, machen ihn zu einer zuverlässigen 3D-Drucklösung für Hersteller in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Eisenbahn-, Öl- und Gas- sowie in der kommerziellen Produktindustrie.
Fortus® 450mc
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INFINAM® PEEK von Evonik - Bedruckt auf der Roboze ARGO 500
Eines der herausragenden Merkmale des INFINAM® PEEK-Filaments ist seine hohe Temperaturbeständigkeit, die es ideal für den Druck von Gegenständen macht, die extremen Temperaturen standhalten müssen.
Mit einer Glasübergangstemperatur von 152 °C kann dieses Material Langzeittemperaturen von bis zu 250 °C und Kurzzeittemperaturen von bis zu 300 °C standhalten und ermöglicht so die Herstellung von Teilen, die für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet sind. PEEK-Filament ist außerdem extrem widerstandsfähig gegen die meisten organischen und anorganischen Verbindungen und löst sich nur in intensiver Schwefel- und Salpetersäure auf.
Die Roboze ARGO 500 ist ein industrieller Hochtemperatur-3D-Drucker des italienischen Herstellers Roboze mit einem Extruder, der bis zu 450 °C erreichen kann, und einem Bauraum, der sich auf bis zu 180 °C erhitzt. Die ARGO 500 ist mit dem INFINAM® PEEK von Evonik kompatibel und kann großformatige Teile für die Serienproduktion mit einer Positioniergenauigkeit von 10 µm bei gleichbleibender Wiederholbarkeit herstellen.
ARGO 500
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ABS-M30 von Stratasys® - Gedruckt auf dem Stratasys® F770
ABS-M30 bringt die Vertrautheit und Vielseitigkeit von ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) in die FDM-3D-Druck-Kunststoffpalette ein. Es ist ein ausgezeichnetes Material für eine Vielzahl von Anwendungen wie Form- und Passformtests, funktionales Prototyping und Serienfertigung.
ABS-M30 zeichnet sich durch seine Festigkeit und Zähigkeit aus und ist dennoch leicht und robust. ABS-M30 ist aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit und Kosteneffizienz die beste Wahl für den universellen 3D-Druck.
Der F770 FDM 3D-Drucker hat eines der größten Druckvolumina unter den FDM-Systemen von Stratasys®. Mit diesem Drucker und dem ABS-M30-Filament von Stratasys® können Sie riesige Teile oder große Sammlungen kleinerer Teile mit den von Ihnen benötigten Anforderungen herstellen.
F770™
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ASA von Stratasys® - Gedruckt auf dem Stratasys® F770
ASA-Filament (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) ist der ideale Allzweck-Thermoplast für den 3D-Druck und eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen. Es hat die gleiche chemische Zusammensetzung wie ABS-Kunststoff, bietet aber drei Vorteile: bessere mechanische Eigenschaften, höhere Ästhetik und UV-Beständigkeit.
ASA ist in zehn Farben erhältlich, mehr als jedes andere FDM-Material, und eignet sich perfekt für die Serienfertigung und das Prototyping sowie viele andere Anwendungen.
Der F770 FDM 3D-Drucker bietet eines der größten Druckvolumina unter allen FDM-Systemen von Stratasys®. In Kombination mit Stratasys® ASA-Filament können Sie mit diesem Drucker große Teile oder umfangreiche Sammlungen kleinerer Teile herstellen, die Ihren spezifischen Anforderungen entsprechen.