3D-Drucker

Vorstoß in die dritte Dimension

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Den 3D-Druck gibt es heute in vielen Spielarten. Gemeinsam ist allen Verfahren, dass sie dreidimensionale Objekte erstellen, indem Material in dünnen Schichten aufgetragen und zu Bauteilen verfestigt wird. Die Geräte reichen vom High-End-Prototyping-Drucker bis zum kompakten Desktop-3D-Printer.

Er ist in aller Munde: der 3D-Druck, wie additive Fertigungsprozesse auch gerne salopp genannt werden. Computergesteuert baut ein Drucker beispielsweise aus Kunststoff Schicht um Schicht dreidimensionale Werkstücke auf. Zumeist entstehen auf diese Weise Prototypen, Werkzeuge und filigrane Mikroteile, bis hin zu kleinen Losgrößen. Bei alldem geht es darum, Herstellungsverfahren effizienter zu gestalten, mithin also Zeit und Kosten zu senken.

Vor allem die Preisentwicklung bei den Druckern beflügelt das Segment. War es vor Jahren noch ein hehres Ziel, einen 3D-Drucker für unter 1000 Euro auf den Markt zu bringen, gibt es plötzlich eine Fülle davon. Teilweise zu noch niedrigeren Preisen. Aber auch der wachsende Erfolg von metallischen 3D-Druckverfahren sorgt dafür, dass sich mehr und mehr Unternehmen mit der Technik befassen. Vor allem die mittelständische Fertigungsindustrie hierzulande hat das immense Potenzial des 3D-Drucks für die industrielle Produktion entdeckt.
Ein Beispiel liefert der Komponentenhersteller Seuffer: Deutlich reduziert der Automobilzulieferer aus Calw mit 3D-Drucksystemen von Stratasys den Zeit- und Kostenaufwand beim Herstellen von Spritzgussmodellen. Eine in wenigen Tagen entworfene neue Spritzgießform für Prototypen oder Kleinserien druckt der 3D-Drucker von Stratasys in weniger als einem Tag aus einem ABS-ähnlichen Material aus – die Bauteilfertigung und -prüfung kann sofort danach beginnen. Statt herkömmlich in acht Wochen hergestellt bei Kosten für die Form von rund 40 000 Euro, liegt die 3D-gedruckte Form unter 1000 Euro.
Innovationsfeuerwerk Auf der Frankfurter Fachmesse Euromold hat der Druckerhersteller Stratasys gleich eine ganze Reihe von Innovationen angekündigt: darunter neue 3D-Printer vom 3D-Produktionssystem – die Baureihen Fortus 450mc und 380mc, mit denen sich komplexe Bauteile um bis zu 20 % schneller generieren lassen – bis zum Desktop-3D-Drucker. Beim Objet30 Prime kann der Nutzer im Büro auf zwölf 3D-Druckmaterialien zurückgreifen mit Eigenschaften wie Elastizität, Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Biokompatibilität. Die neue Anlage Objet Eden 260VS verbindet die extrem feine Schichtstärke von nur 16 µm mit einer löslichen Stützstruktur-Technologie. Sie soll sich für komplexe Geometrien mit extremer Detailgenauigkeit und hauchdünnen Wänden eignen.
Das Industriesegment erschließen will auch die German RepRap GmbH aus Feldkirchen. Der 3D- Drucker X1000 arbeitet nach den RepRap-Schmelzverfahren und bietet einen Bauraum von 1000 x 800 x 600 mm³. Mit einer Schichthöhe ab 0,5 mm kann er im Draft-Modus besonders große Teile schnell drucken.
Auch der Druckerhersteller HP will künftig beim Additive Manufacturing mitmischen. Der Multi Jet Fusion basiert auf der Thermal Inkjet-Technologie und richtet sich an Unternehmen jeder Größe. Hierbei werden auf ein Pulver als Trägermaterial Flüssigkeiten aufgetragen mit Hilfe von Druckköpfen, wie sie auch in Tintenstrahldruckern zum Einsatz kommen. So wird Schicht für Schicht der Gegenstand gedruckt. Bei der Geschwindigkeit spricht HP bis zu zehnfacher Geschwindigkeit verglichen mit heutigen traditionellen Lösungen. Potenzielle Nutzer müssen sich jedoch noch in Geduld üben. Die Markteinführung ist 2016 geplant. dk
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