Über Chancen des 3D-Drucks durch seine Vielzahl von beinahe unendlichen Anwendungen und deren vielfältigen Branchen habe ich in einem früheren Beitrag bereits geschrieben. Heute allerdings möchte ich den Focus auf Anwendungen im Bereich Industrie und Produktentwicklung, primär im mechanischen Bereich legen. Beginnen wir mit dem vielleicht wichtigsten Anwendungsfeld.
Werkzeugbau (Rapid Tooling) im produzierenden Gewerbe
Die Basis für das heutige Rapid Tooling ist zunehmend das additive Fertigungsverfahren (selektives Lasersintern). Die Vorlage zur Generierung von z.B. Injektionsformenbau, Feingussformung oder anderem Werkzeugbau kann dadurch gestaltet werden. Anhand dieser Methoden ist es sogar möglich, Metallteile und Werkzeuge direkt herzustellen, wenn auch nicht mit der gleichen Fertigungspräzision und Belastbarkeit, die durch substraktive Fertigungsverfahren erreicht wird.
Mit Hilfe des Lasersintering können Metallteile hergestellt werden, die nahezu mit vollständiger Feststoffdichte „geschmolzen“ (Sintern) werden können und deren Präzision im Ergebnis konventionell hergestellten Werkstücken gleichgestellt ist.
Bevorzugt dafür wird dafür das Selektives Laserschmelzen (Selective Laser Melting) verwendet.Hierbei handelt es sich um die Zuführung von Metallpulverpartikeln in einen Laserstrahl, unter dem sie schichtweise verschmolzen werden. Durch den Einsatz von Robotern im Verbund mit exakt kontrollierbaren Bauplattformsystemen kann das so geführte Auftragen von Material für die Herstellung von grösseren Teilen und Werkzeugen eingesetzt werden. Auf der anderen Seite erfordert das Rapid Tooling immer noch den Einsatz von CNC-Endbearbeitung, um mangelhafte Fertigstellung und Ungenauigkeiten auszugleichen. Trotz hoher Qualität ist noch die begrenzte Anzahl an Werkstoffen noch ein bestehender Nachteil. Zudem eignen sich nicht alle Rapid-Tooling Technologien zur Produktion hochwertiger Massenfertigung.
Bei hochwertigen Applikationen, wie zum Beispiel der Herstellung von Spritzgiessformen, werden von der Industrie Kosteneinsparungen zwischen zehn bis 25 % geschätzt, die auch darauf zurückzuführen sind, dass Produktionszeiten tatsächlich um Monate gekürzt werden können.
Weitere interessante Anwendungen gibt es in den folgenden Blogs der Serie erweiterte Anwendungen und freue mich schon über viele Begeisterte und interessierte Experten.