3D Drucker Industrie

3D-Druck

Den 3D-Druck bezeichnet man als additive Fertigung, im englischen als Additive Manufacturing abgekürzt AM. Bei diesem Fertigungsverfahren wird das Material Schicht für Schicht aufgetragen. Dadurch entstehen dreidimensionale Werkstücke.
Der schichtweise Aufbau wird mittels eines Computer mit einer speziellen Software gesteuert. Die Werkstoffe sind aus einem flüssigen oder festen Material. Beim Verarbeiten des Materials finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt.
Die verwendeten Werkstoffe sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und speziell aufbereitete Metalle.  

Anwendungsgebiete der 3D-Drucker sind die Industrie, der Modellbau und die Forschung. Dabei werden Modelle, Muster, Prototypen, Werkzeuge und Endprodukte hergestellt. In der neusten Zeit werden diese Drucker auch für private Nutzung verwendet. Weitere Anwendungsgebiete ist der Heim- und Unterhaltungsbereich, das Baugewerbe sowie in die Kunst und Medizin.

3D-Drucker für die Industrie

Das Drucken mit Kunststoffen ist schon eine Weile in der Industrie verbreitet. In der letzten Zeit werden aber auch andere Werkstoffe verarbeitet. Dazu gehört  eine breite Palette an Metallen und Legierungen die für den 3D-Druck verwendet werden kann. Die dafür verwendeten Geräte sind durch die  speziellen Materialanforderungen sehr komplex. Es entstehen Investitionen mit wesentlich höheren Kosten als bei der herkömmlichen Kunststoffverarbeitung.

In der industriellen Fertigung unterscheidet man hauptsächlich erst einmal 2 verschieden Verfahren:

 Metallbasierte Additive Fertigung

Bei der additive Fertigung von metallischen Werkstücken sind wieder 2 unterschiedliche Fertigungsverfahren bekannt. Durch die direkte Herstellung entsteht das Metallbauteil direkt durch den additiven Aufbau im 3D-Drucker. Bei der indirekten Herstellung wird erst einmal lediglich ein Grünling erzeugt, der dann in Ofenprozessen entbindert und zum gewünschten Metallbauteil gesintert wird. 

Polymerbasierte Additive Fertigung

Da die Verarbeitung von Kunststoffen in der Industrie schon einige Zeit angewendet wird, hat sich mittlerweile eine 3D Drucker Industrie entwickelt. Hierbei steht die Entwicklung von Prototypen aus Kunststoffen im Vordergrund. Durch die Entwicklung von speziellen 3D-Druckern ist eine Serienfertigung von Hochleistungspolymeren in zertifizierten Branchen, wie der Luftfahrt oder der Medizintechnik ermöglicht.

3D-Drucker mit Vierfachdruckkopf

Eine spezielle Entwicklung sind die 3D-Drucker mit einem Vierfachdruckkopf. Diese Drucker haben 4 Düsen in einem kompakten Druckkopf. Dadurch ist eine Kombination von bis zu 4 unterschiedlichen Materialien in einem Druckvorgang möglich. Durch einen integrierten sogenannten Nachtropfschutz ist dabei eine saubere Trennung der unterschiedlichen Materialien gesichert. Außer der Kombinationen von verschiedenen Materialien erlaubt der Druckkopf auch den Einsatz unterschiedlicher Düsengrößen. Es ist dadurch möglich die Druckzeiten bei gleichbleibend hoher Oberflächenqualität verkürzten zu können. Dieser spezielle Druckkopf ermöglicht zusätzlich noch einen den Endlosdruck-Modus.  Ein Eingriff des Benutzers ist während des Druckvorganges somit nicht so oft notwendig.