3D-Drucker
Hochwertige 3D-Drucker

Den meisten Personen kommt beim 3D-Druck zuerst ein FDM-Drucker in den Sinn, der Schicht für Schicht Material extrudiert. Dies stellt jedoch nicht die einzige Möglichkeit dar, etwas dreidimensional herzustellen. Der 3D-Polymer-Pulverdruck ist ein weiteres beliebtes additives Fertigungsverfahren. Im Gegensatz zum FDM-Druck, bei dem Filamente verwendet werden, ist das primäre Druckmedium bei dieser Art des 3D-Drucks ein Polymer Pulver.
Selektives Lasersintern (SLS) und Binder Jetting sind die beiden Teiltechnologien, die den 3D-Polymerpulverdruck ausmachen.
Beim SLS-Druck wird das Pulver in den Pulverbehälter des Druckers gegeben und auf eine Temperatur knapp unter seinem Schmelzpunkt erhitzt. Ist die richtige Temperatur erreicht, wird die Bauplattform mit einer dünnen Schicht Polymer Pulver überzogen.
Die Pulverschicht wird dann modellbasiert mit einem CO2- oder einem IR-Laser selektiv gesintert. Ist die Schicht aufgebracht, fährt die Bauplattform nach unten und der Recoater trägt eine weitere Pulverschicht auf. Diese neue Schicht wird dann ebenfalls selektiv gesintert und dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das gewünschte Objekt fertig ist.
Beim Binder Jetting ist die Bauplatte mit einer dünnen Pulverschicht bedeckt. Aber anstatt nun das Material über Wärmeeinfluss zu verschmelzen, wie es bei den anderen Pulverdruckverfahren der Fall ist, bewegt sich ein Druckkopf über die Oberfläche und sprüht ein Bindemittel auf. Sobald das Pulver mit dem Bindemittel in Berührung kommt, wird es fest. Ist die Schicht fertiggestellt, bewegt sich die Bauplattform nach unten und der Recoater trägt eine weitere Pulverschicht auf. Dieser Zyklus wird wiederholt, bis das ganze Teil fertig ist.
Im ersten Schritt erfolgt die Vorbereitung der Druckdaten mit einer ausgewählten CAD- bzw. 3D-Drucker-Software. Anschließend werden die fertig aufbereiteten Daten an den 3D-Drucker übermittelt und verarbeitet.
Vor der Durchführung des Drucks erfolgt das Sicherstellen einer ausreichenden und zuverlässigen Materialzufuhr. Hierzu wird zunächst geprüft, ob genügend Material für den Druck zur Verfügung steht. Anschließend wird das Material in der Zuführung gerührt, um ggfs. vorhandene Luft zu entfernen.
Im dritten Schritt erfolgt der eigentliche Druck des Bauteils. Dabei wird in einem schrittweisen Verfahren das Material mittels Laserstrahl gesintert und die gewünschte Bauteilgeometrie geformt.
Nach dem Abkühlen des Druckjobs wird das überschüssige Pulver von den Bauteilen entfernt. Dieses wird anschließend wieder aufbereitet und für den nächsten Druckjob verwendet.
Durch das Sandstrahlen des Druckteils wird eine gleichmäßige und hochwertige Oberflächenstruktur erzeugt und das Bauteil veredelt. Zudem stellt das Sandstrahlen sicher, dass sich kein Pulver mehr auf den Bauteilen befindet.
Die Bauteile können im Nachgang weiter bearbeitet werden. Sie können z.B. eingefärbt oder mechanisch bearbeitet werden.
Durch die Fertigung von Bauteilen mit komplexen Geometrien durch Selektives Lasersintern kann im Bereich der Luft- und Raumfahrt erheblich Gewicht eingespart werden. Beispielhaft seien Kabinenkomponenten wie Lüftungsgitter genannt, welche in der SLS-Kleinserienfertigung produziert werden.
In der Automobilindustrie wird das Selektive Lasersintern insbesondere für das Prototyping eingesetzt. So können Prototypenfahrzeuge und Vorserienmodelle in kürzester Zeit realisiert werden. Gefertigt werden sowohl Außenelemente als auch Interieurbauteile.
Sowohl im Apparatebau als auch in der Prothetik wird das SLS-Verfahren vermehrt eingesetzt. Aufgrund der geringen erforderlichen Stückzahlen sowie hohen Anforderungen an Präzision und Werkstoff ist das Selektive Lasersintern bestens geeignet.
Ähnlich wie in der Luft- und Raumfahrt besteht auch in der Rüstungsindustrie ein Bedarf an pulverbasierten 3D-gedruckten Komponenten. Durch deren Beitrag zur Gewichtsreduzierung und Konsolidierung der Anzahl von Teilen und Konstruktionen führen die pulverbasierten 3D-Bauteile zu einer höheren Effizienz der Rüstungsindustrie.
Obwohl die 3D-Pulvertechnologie in erster Linie für das professionelle Rapid Prototyping eingesetzt wird, spielt sie auch bei der Produktion von Kleinserien und Ersatzteilen eine immer größere Rolle. Auch der Ersatz von Spritzgussteilen ist durch diese Technologie möglich.
Aufgrund der niedrigen Kosten pro Teil und der langlebigen Materialien ist der SLS-3D-Druck eine wirtschaftliche Methode zur Herstellung komplexer, kundenspezifischer Teile oder einer Reihe von kleinen Komponenten für Endprodukte.
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!