Additive Fertigung im industriellen Einsatz

Dieser Artikel zielt darauf ab, Einblicke in den 3D-Druck von Industrieerzeugnissen und -ausrüstung zu gewähren, und zu zeigen, wie die additive Fertigung zu einem guten Ersatz für die CNC-Fertigung geworden ist.
A 3D printing machine printing a complex part

Der schnelle, innovative und unkomplizierte Einsatz additiver Fertigung macht sie zu einer der beliebtesten Optionen für die Fertigung von Industriegütern oder -ausrüstung. Der Bereich der Industriegüter beinhaltet dabei auch die Herstellung von Maschinen und Werkzeugen, die in der Produktion anderer Güter Anwendung finden.

Dieses Segment nutzt normalerweise konventionelle Fertigungstechnologien wie die CNC-Bearbeitung, die aber hohe Kosten und einen hohen Zeitaufwand mit sich bringt, während der 3D-Druck als Ergänzung oder sogar Ersatz für die konventionelle Bearbeitung den Kosten- und Zeitaufwand reduzieren kann.

Weshalb den 3D-Druck für Industriegüter wählen?

Prototypenfertigung

Ganz unabhängig von der Branche ist der 3D-Druck zweifellos die beste Technologie für die Prototypenfertigung. Bei der Fertigung von Industriegütern fließt viel Geld in die Forschung und Entwicklung, in der viele Iterationsschritte von der anfänglichen Designphase bis hin zur schlussendlichen Fertigungsphase durchlaufen werden. 

Zur Reduzierung von Kosten, und um mit den Bedürfnissen des Marktes Schritt zu halten, sollte der Prozess sowohl günstig als auch schnell sein. 3D-Druck, oder auch Rapid Prototyping genannt, ist für diesen Zweck ideal.

Komplexität von Design und Innovation

Additive Fertigung kann Bauteile mit viel geringeren Einschränkungen produzieren, als sie bei herkömmlichen Fertigungsverfahren vorhanden sind. Diese Flexibilität im Design ebnet den Weg für Innovationen, indem sie es ermöglicht zusätzliche funktionelle Eigenschaften wie ein geringeres Gewicht (durch Gitterstrukturen) und komplexe Geometrien hinzuzufügen, die durch traditionelle Prozesse nicht zu realisieren sind.

Darüber hinaus sind neue AM-Technologien immer häufiger in der Lage, gedruckte Teile aus Multimaterialien zu produzieren, die individuelle Eigenschaften im Hinblick auf elektrische Leitfähigkeit und unterschiedliche Stabilität mich sich bringen. Diese AM Prozesse spielen eine wichtige Rolle darin, die Anlagen der Zukunft sicherer, leichter und effizienter zu machen.

3D printed object with a complex design
3D-gedrucktes Teil mit komplexem Design

On-Demand Fertigung

Die additive Fertigung ermöglicht die On-Demand Fertigung jedes Produktes. Und das mit einer kontrollierten Kostenstruktur und festen Lieferzeiten, die das Tempo der Fertigung signifikant verbessern, indem sie die Zeit für die Entwicklung und bis zum Launch eines Produktes deutlich verkürzen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass neue und alte Geräte einfach in beliebigen Stückzahlen aus verschiedenen Materialien für den 3D-Druck produziert werden können, indem man den digitalen Bestand beziehungsweise das CAD-Modell des Kunden verwendet. Das verändert die Lieferkette und erlaubt es Herstellern direkt auf entstehende Bedürfnisse zu reagieren.

Anwendung von 3D-Druck bei Industriegütern

Werkzeugfertigung 

Einer der Hauptanwendungsbereiche des 3D-Druck im industriellen Bereich ist die Werkzeugfertigung, die den Druck von leichten und haltbaren Spannvorrichtungen, Halterungen und Messgeräten beinhaltet. Spritzgussformen können ebenfalls einfach mithilfe des 3D-Druck von Metallen erzeugt werden. Formen, in deren Designschritte und Fertigung bisher viel Zeit fließt.

Mit den Möglichkeiten des 3D-Druck ist es außerdem möglich komplexe Designs zu erschaffen, die konventionelle Muster für die Kühlung der Formen mit fortgeschrittenen Kühlkanälen ersetzen. Kanäle, deren Effizienz sich dadurch zeigt, dass sie die Kühlungsmechanismen der Form verbessern.

Teile für Endanwendungen

Sowohl der 3D-Druck mit Metallen, als auch der 3D-Druck von Polymeren haben bereits ihren Wert auf dem Markt bewiesen. Viele Bereiche, wie die Automobil- oder Luftfahrtindustrie haben bereits damit begonnenen, additive Fertigungsprozesse in ihre Vorhaben zu integrieren, da dies zu geringeren Lieferzeiten und geringeren Kosten bei der Prototypenfertigung führt. Der Automobilgigant Porsche hat damit begonnen, die Kolben seiner Motoren im 3D-Druck zu fertigen.

3D printing part for the automotive industry
3D-gedrucktes Bauteil für die Automobilindustrie (Quelle: Porsche)

Das Schweizer Luftfahrtunternehmen RUAG nutzte den 3D-Druck, um seine bereits existierenden Designs für Halterungen an Satelliten zu optimieren. 3D-gedruckte Teile wurden also sogar schon in den Weltraum gestartet.

Optimised design
Optimiertes Design (Source: EOS)

Ersatzteilproduktion

Mithilfe von CAD können Designs für praktisch alle Bauteile als digitale Kopie auf der Festplatte eines Computers gespeichert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer aufwändigen Lagerhaltung. Durch den 3D-Druck können Ersatzteile potenziell einfach bei Bedarf gefertigt werden. Die Zugänglichkeit der Technologie wird Anbieter dazu motivieren neue Bereiche zu schaffen, in denen ein einfacher Zugang zu 3D-gedruckten Bauteilen und natürlich auch Ersatzteilen ermöglicht wird.

Selbst Teile, die (neu) nicht mehr existieren, können entsprechend der Bedürfnisse neu geschaffen werden, indem digitale Scans existierender Teile für das Reverse Engineering verwendet werden. Ältere Designs könnten neu aufleben, während andererseits die Ersatzteile für klassische Automobile einfach reproduziert werden können.

Zusammenfassung

Bei Xometry Europe bieten wir schnelle, verlässliche und höchst akkurate 3D-Druck Dienste für Thermoplastik, Elastomere und Metalle an, die zum Beispiel einen immensen Vorteil für die Industrieunternehmen darstellen. Wir bieten außerdem verschiedene Nachbearbeitungsschritte an, um die bestmögliche Qualität sicherzustellen.

Unabhängig von der erforderlichen Anzahl, Komplexität und erforderlichen Lieferzeit haben wir immer genug Fertigungskapazitäten um zu liefern. Schauen Sie sich unsere Instant Quoting Platform an, auf der sie ihre Modelldateien hochladen können, und innerhalb von Sekunden ein absolut kostenloses Angebot erhalten.

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