3D-Drucker
Hochwertige 3D-Drucker
Was ist 3D-Druck mit Filamenten?
Bei den im 3D-Druck verwendeten Filamenten handelt es sich um Thermoplaste, d. h. um Kunststoffe die beim Erhitzen aufschmelzen und beim Abkühlen wieder erstarren. Die Extruderbaugruppe des Druckers bewegt sich, während das Filament in eine Heizkammer geleitet wird, wo es auf seine Schmelztemperatur erhitzt und dann durch eine Metalldüse extrudiert wird. Diese folgt dabei einem vordefinierten Weg, um das gedruckte Objekt Schicht für Schicht aufzubauen. Obwohl viele 3D-Drucker nur über einen Extruder verfügen, gibt es mehrere Dual-Extruder-Versionen, die ein Objekt in verschiedenen Farben oder mit verschiedenen Filamenttypen drucken können.
Fused Filament Fabrication (FFF) oder Fused Deposition Modeling (FDM) sind zwei Begriffe, die zur Beschreibung des Druckverfahrens mit Kunststofffilamenten verwendet werden. Eine Besonderheit des Fused Deposition Modeling ist, dass komplexe Geometrien aus bekannten thermoplastischen Materialien wie ABS, PC, PEEK und PA gefertigt werden können. Zudem ist es möglich, Stützstrukturen für Überhänge mit einem Supportmaterial zu fertigen. Das Supportmaterial kann dann im Nachgang aufgelöst werden.
Bekannte Materialien
Schnell zu Ihren Bauteilen
Großes Anwendungsspektrum
Die Arbeitsschritte des Fused Deposition Modeling
1. Vorbereitung der Daten
Die passende 3D-Drucker-Software wird für die Aufbereitung der Daten verwendet. Die Software generiert ggf. notwenige Supports und erstellt den G-Code. Anschließend werden die fertig aufbereiteten Daten an den 3D-Drucker übermittelt und verarbeitet.
2. Sicherstellung der Materialzufuhr
Bevor der Druck gestartet wird, muss die Materialzufuhr überprüft werden. Dabei wird sichergestellt, dass ausreichend Druckmaterial für den Druckvorgang vorhanden ist.
3. Drucken
Im dritten Schritt erfolgt der eigentliche Druck des Bauteils. Dabei fährt der Extruder den Querschnitt des Bauteils ab und legt das Material durch die Düse nieder. Dieser Prozess wird für jede einzelne Schicht wiederholt.
4. Entfernen der Supports
Im Anschluss werden ggf. notwendige Supports entfernt. Die Supports können je nach Supportmaterial entweder von Hand oder in einem Wasserbad entfernt werden.
5. Weiteres Post Processing
Die Bauteile können im Nachgang, falls notwendig oder auch nach Belieben, weiter bearbeitet werden. Sie können z.B. lackiert oder mechanisch bearbeitet werden.
Vor- und Nachteile des Fused Deposition Modeling
- Einfach zu bedienen
- Hohe Komplexität der Bauteile möglich
- Kurze Vorbereitungszeiten
- Schnelle Fertigung
- Bekannte Materialien
- Große Materialauswahl
- Etwas raue Oberflächen
- Ggf. Nachbearbeitung notwenig
- Keine hohe Auflösung
Anwendungen
Luft- und Raumfahrt
Durch die Fertigung von Bauteilen aus Hochleistungskunststoffen wie ULTEM und PEEK können auch die anspruchsvollsten Anwendungen umgesetzt werden. Das Fused Deposition Modeling Verfahren ermöglicht die Verarbeitung von zertifizierten Materialien für die Luft- und Raumfahrt.
Automobilindustrie
In der Automobilindustrie wird das Fused Filament Fabrication Verfahren insbesondere für das Prototyping eingesetzt. So können Prototypenfahrzeuge und Vorserienmodelle in kürzester Zeit realisiert werden. FDM bietet außerdem die Möglichkeit, große Komponenten zu drucken.
Medizintechnik
Sowohl im Apparatebau als auch in der Fertigung von Implantaten wird das FDM-Verfahren häufig eingesetzt. Zudem können Hilfselemente und Ersatzteile aus zertifizierten Materialien gedruckt werden.
Elektronikindustrie
Die Verwendung von ABS-ESD, einem Polymer aus ABS mit Kohlenstoff-Nanoröhren, bietet ausgezeichnete Druckeigenschaften und hervorragende ESD-Eigenschaften für den Einsatz in kritischen Anwendungen, die einen Schutz vor elektrostatischer Entladung erfordern.
Konsumgüter
Zu den typischen Konsumgütern, die mit 3D-Filamentdrucks hergestellt werden, gehören Brillengestelle, Schuhe (Sandalen, Einlegesohlen, Zwischensohlen) und Sportartikel. Sie nutzen die Vorteile des 3D-Filamentdruck für Individualisierungen und Optimierung der Produkteigenschaften.
Forschung und Entwicklung
Kostengünstige Materialien und kurze Druckzeiten machen den 3D-Druck mit Filament ideal für den iterativen Designprozess. Prototypen aus dem 3D-Druck können zur Visualisierung von Konzepten oder zur Funktionsprüfung von technischen Teilen verwendet werden.
Industrielle FDM / FFF 3D-Drucker
Professionelle FDM/FFF 3D-Drucker
Beratung
Gerne unterstützt Sie unser Expertenteam bei der Auswahl der für Sie passenden 3D-Drucktechnologie und des richtigen 3D-Drucksystems.
Unser Applikationsteam berät Sie zudem bei der Materialwahl. Wir können unter anderem Kosten- und Zeitkalkulationen sowie Musterteile zur Verfügung stellen. Gerne laden wir Sie in unseren Showroom ein, um gemeinsam Ihr Projekt zu validieren!
Oliver Herrmann
Account Manager