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Als der 3D-Druck in den 1980ern konzipiert wurde, lag der Fokus auf der Beschleunigung des Prototypingprozesses und diesen Fokus hat der 3D-Druck mit der Perfektion von Rapid Prototyping auch zweifellos erfüllt. In den späten 2000ern und frühen 2010ern entwickelte sich der 3D-Druck ebenfalls zu einer hervorragenden Lösung für Einzelstücke und Kleinserien, dank der außergewöhnlichen Geschwindigkeit und stetig anwachsender Materialvielfalt.
Für Großserien war der 3D-Druck lange Zeit jedoch nicht zuverlässig genug. Insbesondere bei der Bauteilkonsistenz konnten 3D-Drucker aus den frühen 2010ern noch nicht mit herkömmlichen Fertigungsmethoden mithalten – aber mit den heutigen industriellen Druckanlagen wird dieses Manko zweifellos beglichen.
Die Additive Fertigung und deren Pioniere haben sich in den letzten Jahren mit einem großen Fokus daran gewandt, diese Technologie auf die Serienfertigung zu skalieren, und sind dabei mit mehreren Anlagen erfolgreich gewesen. Diese Anlagen brillieren dabei mit einem außergewöhnlichen Automationsgrad, hervorragender Präzision und Wiederholbarkeit sowie einer großen Materialauswahl, um branchenübergreifend einsetzbar zu sein.
Der Sprung zur Additiven Serienfertigung wurde spätestens 2022 durch die Produktionszelle V1 von Additive Automation erfüllt. Diese mit einem Roboterarm, mehreren 3D-Druckern und einer vollständigen Waschroutine ausgestattete Zelle automatisiert den gesamten Druckprozess und minimiert den menschlichen Aufwand somit massiv.
Hoher Automationsgrad
Herausragende Wiederholbarkeit
Einfache Skalierbarkeit
Arten des 3D-Drucks für die Serienfertigung
Filament-3D-Druck
Der 3D-Druck mit Filamenten ist die bekannteste Art der Additiven Fertigung und punktet mit günstigen Materialpreisen und sehr hohen Druckgeschwindigkeiten.
Der Filament-3D-Druck wird dabei in die Technologien Fused Depositon Modelling bzw. Fused Filament Fabricaton (FDM bzw. FFF) und Fused Granular Fabrication aufgeteilt (FGF). Spezifischere Informationen zu dieser Art des 3D-Drucks finden Sie über den untenstehenden Button!
Resin-3D-Druck
Der Resin-3D-Druck ist die älteste Form der Additiven Fertigung und bietet unter anderem unvergleichliche Oberflächengüten und sehr hohe Präzision.
Diese Art des 3D-Drucks wird unter anderem in Stereolithografie (SLA), PolyJet™, Digital Light Processing (DLP) und Lubricant Sublayer Photo-curing (LSPc®) eingeteilt. Spezifischere Informationen zu dieser Art des 3D-Drucks finden Sie über den untenstehenden Button!
Pulver-3D-Druck
Der 3D-Druck mit Polymer-Pulvern glänzt insbesondere mit seinen einfach recyclebaren Materialien und hervorragenden mechanischen Bauteileigenschaften.
Innerhalb dieser Kategorie wird zwischen dem Selektiven Lasersintern (SLS), Binder Jetting und dem Selective Absorption Fusion (SAF™) unterschieden. Spezifischere Informationen zu dieser Art des 3D-Drucks finden Sie über den untenstehenden Button!
Metall-3D-Druck
Die bis dato jüngste Art des 3D-Drucks ist die Additive Fertigung mit Metall, welche mit unbegrenzter Designfreiheit und günstigen Preisen glänzt.
Der Metall-3D-Druck wird dabei in laserbasierte Verfahren (z.B. SLM, DMLS und EBM) und sinterbasierte Verfahren (z.B. CMF, MBJ, BMD und MFFF) kategorisiert. Spezifischere Informationen zu dieser Art des 3D-Drucks finden Sie über den untenstehenden Button!
Arten der Automatisierungssysteme
Produktionszelle
Mit der Produktionszelle wird ein Großteil der manuellen Arbeit, die auch bei hochautomatisierten Druckern anfallen, durch den Roboterarm ausgeführt.
Die Arbeitsschritte, die diese Produktionszelle automatisieren kann, sind Bauplatteneinführung, Bauplattenentnahme, Bauplattenablage und eine vollumfängliche Reinigungsroutine. Spezifischere Informationen zu dieser Art der Automation finden Sie über den untenstehenden Button!
Vor- und Nachteile
- Hohe Fertigungsflexibilität
- 24/7-Produktion
- Hohe Komplexität der Bauteile möglich
- Erste Bauteile innerhalb von Stunden
- Schnelle Fertigung
- Hohe Stückzahlen
- Sehr geringer menschlicher Aufwand
- Große Materialauswahl
- Nicht für sehr hohe Stückzahlen (>10 Mio.)
- Ggf. Nachbearbeitung notwendig
- Steile Lernkurve
Anwendungen
Medizintechnik
Durch die minimierte menschliche Interaktion mit den Maschinen und den Bauteilen wird in der Medizintechnik das Risiko von Verunreinigungen aller Art stark reduziert, was essenziell ist, um Patienten nicht zu gefährden. Mögliche Komponenten umfassen chirurgische Instrumente, Medizinmodelle, Prothesen und Implantate.
Automobilindustrie
Sowohl beim Prototyping als auch der Produktion von Endverbrauchsteilen nutzt die Automobilbranche den Ansatz der Massenproduktion, für welche sich die Automation des 3D-Drucks ideal eignet. Mögliche Komponenten umfassen Funktionsprototypen, Innenausstattung, Performance-Teile und verschiedene Motorbauteile.
Elektronikbranche
Die Kombination aus hohem Automationsgrad und ESD-sicheren Materialien bedeutet für die Elektronikindustrie sowohl einen Anstieg in der Produktivität als auch einen Anstieg der Mitarbeitersicherheit. Mögliche Komponenten umfassen Elektronikgehäuse, Funktionsprototypen, Isolatoren und Sensoren.
Konsumgüter
Die Großserienfertigung ist in kaum einer Industrie solch eine Konstante wie in der Konsumgüterbranche, welche Produkte in millionenfachen Stückzahlen herstellt, welche dank dem hochautomatisierten 3D-Druck massiv an Konsistenz gewinnen. Mögliche Komponenten umfassen Dekorationen, Verpackungen, Merchandise und Prototypen.
Werkzeugfertigung
Egal ob es On-Demand-Herstellung oder Massenproduktion sein soll, dank der herausragenden Fertigungsgeschwindigkeit und Reproduzierbarkeit eignet sich die Additive Serienfertigung perfekt. Mögliche Komponenten umfassen Spritzgussformen, personalisierte Werkzeuge, Tiefziehformen und Hochleistungswerkzeuge.
Rüstungsindustrie
In der Rüstungsindustrie werden hohe Produktionskapazitäten durchgängig ausgeschöpft und die Additive Serienfertigung hilft dabei, diese zu erweitern und zu automatisieren. Mögliche Komponenten umfassen Drohnenkörper, Waffensysteme, Funktionsprototypen und Sicherheitsausrüstung aller Art.
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Ahmet Destan
Sales Head Metal / Account Manager