Das Verfahren zur Herstellung eines physischen Objekts oder Bauteils anhand eines digitalen dreidimensionalen Modells ist die additive Fertigung (AM). Der Einsatz eines fortschrittlichen 3D-Drucksystems ist ein Muss, um den Prozess des schichtweisen Auftragens von Materialien effizient durchzuführen. Die additiven Fertigungstechnologien haben die industrielle Fertigung in hohem Maße revolutioniert.
Das Design und die Entwicklung präziser fester Objekte anhand einer CAD-Datei oder eines virtuellen 3D-Modells wäre ohne AM nicht möglich gewesen. Durch den Einsatz von additiven Fertigungsverfahren hat man die größtmögliche Freiheit, ein Produkt oder seine verschiedenen Teile individuell zu gestalten. AM unterscheidet sich von herkömmlichen subtraktiven Fertigungsverfahren, bei denen Materialien aus einem physischen Objekt entfernt werden.
Lesen Sie weiter, um ein klares Verständnis der wichtigsten AM- oder 3D-Drucktechnologien zu erlangen. Sie erfahren etwas über die verwendeten Materialien, die vorteilhaften Aspekte, die Funktionalitäten und die wichtigsten Anwendungen.
Binder Jetting
Die bekannten Desktop Metal 3D-Drucker sind mit der Binder-Jetting-Technologie ausgestattet. Diese 3D-Drucksysteme sind wegen ihrer hohen Präzision, Kosteneffizienz und Druckgeschwindigkeit sehr gefragt. Für die Herstellung von 3D-Modellen wird ein Druckkopf verwendet, der mit dem eines Tintenstrahldruckers identisch ist. Allerdings wird anstelle von Tinte ein flüssiges Bindemittel auf eine Schicht aus Pulvermaterialien aufgebracht.
Das Bindemittel sorgt dafür, dass die Pulverelemente miteinander verbunden werden und eine feste Schicht bilden. Durch die schichtweise Wiederholung desselben Vorgangs wird das gewünschte physische Objekt hergestellt.
Die Binder-Jetting-Technologie ist ideal für die Herstellung komplizierter Geometrien und Produkte oder Komponenten mit komplizierten Designs. Als Materialien kommen neben Metallen wie Bronze und Stahl auch Keramiken und Kunststoffe in Frage.
Diese additive Fertigungsmethode verbraucht weniger Energie als andere Techniken. Darüber hinaus ermöglicht es hochauflösende Drucke und eignet sich für Gegenstände aus mehreren Materialien. Diese Technologie eignet sich für die Herstellung von Formen für Sandguss, Architekturmodelle, medizinische und zahnmedizinische Modelle usw.
Material-Jetting
Eine der hochauflösenden 3D-Druckmethoden ist das Material Jetting. Die Funktionsweise ist ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker. Allerdings verwenden die mit der Material-Jetting-Technologie ausgestatteten Systeme Photopolymerharze. Diese Harze haben mehrere Eigenschaften, darunter Transparenz, Flexibilität und Steifigkeit.
Die Düse des 3D-Druckers ist ausschlaggebend für das Aufbringen der Harztropfen auf eine Oberfläche. Gleichzeitig härtet eine Ultraviolettlampe jede Schicht aus, wodurch die Oberfläche glatter und detaillierter wird. Daher eignet sich ein Materialstrahlsystem für die Herstellung von Prototypen mit höherer Auflösung, Modellen mit komplizierten Designs und Komponenten mit weichen Oberflächen.
Mit dieser additiven Fertigungstechnik lassen sich mehrere Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften drucken. Diese Methode eignet sich perfekt für die Herstellung von Prototypen für Endverbraucherprodukte, wie z. B. Dentalmodelle und Schmuck.
Fused Deposition Modeling
Fused Deposition Modelling wird von vielen, die in der industriellen Fertigung tätig sind, auch als Materialextrusion bezeichnet. FDM ist eine sehr gefragte und leicht zugängliche 3D-Drucktechnik. Der Arbeitsprozess beinhaltet das Eindringen eines thermoplastischen Filaments durch eine heiße Düse. Die erhitzte Düse trägt das geschmolzene Material schließlich Schicht für Schicht auf, um das Endprodukt zu erzeugen.
Mit dieser additiven Fertigungstechnik können sowohl hochfunktionale Prototypen als auch eine breite Palette von Kleinserienbauteilen hergestellt werden. Bei den Materialien handelt es sich hauptsächlich um Thermoplaste wie PLA und ABS sowie um Filamente, darunter PEEK und Nylon.
FDM ist ein benutzerfreundliches und preisgünstiges additives Fertigungsverfahren. Es nutzt eine breite Palette von Materialien und eine hohe dimensionale Präzision. Es eignet sich für Produktdesign, Prototyping, Bildungswesen und Architekturmodelle.
Gerichtete Energieabscheidung
Das beste additive Fertigungsverfahren für die Gestaltung präziser Metallkomponenten ist die gerichtete Energieabscheidung (Directed Energy Deposition). Durch den Einsatz eines Elektronenstrahls oder eines Lasers wird das Metallpulver geschmolzen und Schicht für Schicht aufgetragen, um das endgültige Objekt zu schaffen.
Es ist ratsam, sich für das Desktop Metal Shop System zu entscheiden, um Metallteile in hohen Stückzahlen zu produzieren. Sie können sich darauf verlassen, dass die Druckqualität gleichbleibend ist und die fertigen Teile eine erstklassige Oberfläche aufweisen.
Die Technik der gerichteten Energieabscheidung (Directed Energy Deposition) ist sehr gefragt, da sie sich durch die Herstellung extrem hochfester Metallteile auszeichnet. Daher ist dieses 3D-Druckverfahren für die Herstellung von Automobilteilen, Flugzeugteilen, medizinischen Implantaten, zahnmedizinischen Werkzeugen usw. geeignet. Zu den wichtigsten Materialien gehören Stahl, Aluminium, Titan und Nickellegierungen.
Herstellung laminierter Objekte
Viele betrachten die Laminated Object Manufacturing (LOM) als Blechlaminierung. Mit dieser additiven Fertigungstechnik lassen sich makellose, solide 3D-Objekte herstellen. Bei diesem Verfahren werden dünne Metall- oder Kunststoffplatten miteinander verbunden, um die gewünschten Teile oder Komponenten herzustellen. Die Experten verwenden ein Laserschneidegerät und verbinden alle Schichten durch Hitze oder Klebstoffe miteinander.
Dieses 3D-Druckverfahren eignet sich für die schnelle Herstellung von Prototypen und Funktionsmodellen mit besonderen Eigenschaften. Es ist problemlos möglich, Objekte mit verschiedenen Materialeigenschaften herzustellen, die von den ausgewählten Platten abhängen. Neben der Entwicklung von Prototypen für die Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie eignet sich das LOM-Verfahren auch für die Herstellung komplexer Leiterplatten.
Neben den oben genannten Verfahren ist das Pulverbettschmelzen ein weiteres effektives additives Fertigungsverfahren. Mit all diesen Technologien lassen sich hochauflösende und präzise Bauteile herstellen, die hauptsächlich aus Metall bestehen.
Es ist ratsam, in ein 3D-Drucksystem zu investieren, das den mühelosen Druck eines massiven Objekts mit hochwertiger Oberfläche gewährleistet. Wenden Sie sich an die Experten von AMPIONEERS, um Metallteile für den kosteneffizienten 3D-Druck zu optimieren. Dieses Unternehmen ist der führende Partner in Europa für den 3D-Druck von Metall.
