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Filament 3D-Druck

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01 Industrielle 3D-Drucker

02 Professionelle 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

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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 3D-Drucker

Stratasys®

F3300™

Die neue FDM-Technologie, die der F3300™ verwendet, verbessert Geschwindigkeit, Durchsatz, Zuverlässigkeit und Qualität erheblich. Zu den neuen Funktionen gehören Materialtrockner für ideale Materialeigenschaften, vier Extruder mit einem patentierten automatischen Extruder-Wechsler für den Druck mit mehreren Auflösungen und Systemredundanz, Linearmotoren und Encoder für schnelle, präzise Extruderbewegungen und Autokalibrierung, um den Arbeitsaufwand und den Bedienereinsatz zu reduzieren.

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Stratasys®

F900™

Das leistungsstärkste FDM®-System auf dem Markt, der Stratasys® F900™, bietet außergewöhnliche Produktionsflexibilität und eine hohe Investitionsrentabilität. Produzieren Sie Produktionskomponenten, Halterungen, komplizierte Funktionsprototypen und Werkzeuge mit unvergleichlicher Präzision, Konsistenz und Zuverlässigkeit. Entwickelt, um die strengen Anforderungen der Produktion zu erfüllen.

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Stratasys®

F770™

Der F770™ 3D-Drucker von Stratasys® trägt zur Steigerung der Fertigungsproduktivität bei, ganz gleich, ob Sie große Teile oder mehrere kleinere Teile, wie z. B. Montagevorrichtungen, Fertigungshilfsmittel oder Teile für den Endverbraucher, in 3D drucken müssen. Dank der einfachen Plug-and-Print-Funktion können auch unerfahrene Anwender schnell und mühelos komplizierte Teile drucken.

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Stratasys®

Fortus® 450mc

Die Additive Fertigung mit dem Fortus® 450mc ermöglicht es Ihnen, Kosten zu senken, die Betriebszeit zu erhöhen und die Qualität zu verbessern. Sie bietet Datensicherheit, eine offene Materialumgebung sowie bewährte Genauigkeit und Zuverlässigkeit.

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Stratasys®

F370®CR

Im Vergleich zur Metallbearbeitung ermöglicht der hochfeste Verbundwerkstoffdruck des F370®CR die Herstellung von Bauteilen, weichen Spannbacken und Werkstückspannvorrichtungen in einem Viertel der Zeit. Der Einsatz des F370®CR-Druckers als Ergänzung zu herkömmlichen Fertigungstechnologien ermöglicht eine Steigerung der Geschwindigkeit, des Durchsatzes und eine Reihe von Kostenvorteilen.

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Stratasys®

F190™CR

Im Vergleich zur Metallbearbeitung ermöglicht der hochfeste Verbundwerkstoffdruck des F190™CR die Herstellung von Bauteilen, weichen Spannbacken und Werkstückspannvorrichtungen in einem Viertel der Zeit. Der Einsatz des F190™CR Druckers als Ergänzung zu herkömmlichen Fertigungstechnologien ermöglicht eine Steigerung der Geschwindigkeit, des Durchsatzes und eine Reihe von Kostenvorteilen.

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Stratasys®

F370

Der Stratasys® F370 Drucker verbindet Benutzerfreundlichkeit mit industrieller Leistung. Der F370-Drucker ermöglicht einen schnellen und einfachen Materialwechsel, eine automatische Kalibrierung für eine präzise, konsistente Produktion und den 3D-Druck von Kohlenstofffasern, ohne dass spezielle Kenntnisse erforderlich sind.

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Stratasys®

F170

Eine neue Benutzeroberfläche, eine integrierte Kamera, automatische Kalibrierung, verbesserte Software mit GrabCAD Print™ und einfacher Materialaustausch sind nur einige der verbesserten 3D-Druckfunktionen des Stratasys® F170 3D-Druckers. Dank dieser Funktionen ist der Drucker einfach zu bedienen und dennoch leistungsstark genug für anspruchsvolle Geschäftsumgebungen und belebte Klassenzimmer gleichermaßen.

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Industrielle FGF 3D-Drucker

Roboze

ARGO 1000

Der Roboze Argo 1000 hat den größten Bauraum der ARGO Serie, mit einem Volumen von 1000 x 1000 x 1000 mm (39,37 x 39,37 x 39,37 in). Erstellen Sie mit Hilfe des 3D-Druckers großformatige Bauteile mit einer Positioniergenauigkeit von 10 µm bei zuverlässiger Wiederholgenauigkeit.

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Industrielle FFF 3D-Drucker

Roboze

ARGO 500

Der Roboze Argo 500 ist mit einem Volumen von 500 x 500 x 500 mm (19,7 x 19,7 x 19,7 in) die mittlere Baugröße der ARGO-Serie. Erstellen Sie großformatige Bauteile in einem 3D-Drucker mit 10 µm Positioniergenauigkeit bei gleichbleibender Wiederholgenauigkeit.

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Roboze

ARGO 350

Der Roboze Argo 350 ist mit einem Volumen von 350 x 300 x 300 mm (13,8 x 11,8 x 11,8 in) die kleinste Baugröße der ARGO-Serie. Erstellen Sie Fertigteile mit einem 3D-Drucker mit 10 µm Positioniergenauigkeit und gleichbleibender Wiederholgenauigkeit.

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Industrielle μAFP 3D-Drucker

Desktop Metal®

Fiber™

Desktop Metal® Fiber™ hat mit der einzigartigen Micro Automated Fiber Placement (AFP)-Technologie den 3D Druck für Verbundwerkstoffe revolutioniert. Das System kombiniert die außergewöhnliche Leistung von Endlosfasern mit der Zugänglichkeit des FFF-Drucks.

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Professionelle FFF 3D-Drucker

Raise3D

Pro3 Plus

Der 2022 von Raise3D vorgestellte professionelle 3D-Drucker, der Pro3 Plus mit zwei Extrudern, der aus der Pro2-Serie hervorgegangen ist, erfüllt die Anforderungen sowohl der Produktion als auch des schnellen Prototyping mit hoher Präzision bei kontinuierlichem Betrieb.

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Raise3D

Pro3

Der 2022 von Raise3D vorgestellten professionellen 3D-Drucker, der Pro3 mit zwei Extrudern, welcher aus der Pro2-Serie hervorgegangen ist, erfüllt die Anforderungen sowohl der Produktion als auch des schnellen Prototyping in mit hoher Präzision und kontinuierlichem Betrieb.

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Raise3D

E2CF

Der Raise3D E2CF erfüllt die Anforderungen verschiedener Branchen, beispielsweise der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und des Gesundheitswesens, welche Bauteile mit einem hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und gleichbleibend hochwertiger Qualität herstellen müssen. Der Raise3D E2CF wurde speziell für kohlefaserverstärkte Materialien entwickelt und kann abbrechbare Stützstrukturen drucken.

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Raise3D

E2

Der Raise3D E2 ist einer der besten 3D-Drucker aus dem Jahr 2021 und gilt als Maßstab und Standard für industrielle 3D-Druckanwendungen bei 24/7-Zuverlässigkeit. Der E2 ist ein Desktop-3D-Drucker mit unabhängigen Doppelextrudern (auch bekannt als IDEX). IDEX gibt dem E2 die Möglichkeit, fortschrittlichere Funktionen wie den Spiegel- und Dupliziermodus auszuführen, was diesen Drucker ideal für den professionellen 3D-Druck macht.

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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!

Johann Pfeifer Account Manager