Additive Fertigung

Entdecken Sie die Grundsätze und Vorteile der Nutzung additiver Fertigung bei der Herstellung von großartigen Produkten – von der 1. bis zur 10.000. Einheit.

Was ist additive Fertigung

Die additive Fertigung, zu English Additive Manufacturing (AM), ist ein Prozess, bei welchem eine 3D-Datei in ein physisches Objekt verwandelt wird, indem schichtweise Material abgelagert wird. Diese Materialien können Kunststoff, Kunstharz, Metall, Papier und viele andere sein. Ein Begriff, der oft als Synonym der additiven Fertigung benutzt wird, ist der 3D-Druck. Während beide Verfahren die gleiche Idee verfolgen, wird allgemein akzeptiert, dass die additive Fertigung diese Technologien professioneller nutzt. Der 3D-Druck wird dazu benutzt, diese Herstellungstechnologien einem breiteren Publikum zugänglich zu machen. Andere Begriffe für diese Herstellungsmethode sind Rapid Prototyping oder schnelle Prototypisierung, direkte, digitale Fertigung oder 3D-Fertigung, obwohl eine jede dieser Fertigungsmethoden dieselbe Technologie auf eine etwas andere Weise nutzt.

Die additive Fertigung ist durch das Schaffen einer 3D-Datei mit einer 3D-Modellierungssoftware möglich, welche auch als CAD software (Computer Aided Design) bezeichnet wird. Dieser Schritt steht ganz am Anfang einer jeden Nutzung der additiven Fertigung. Die 3D-Datei gibt der Maschine Informationen darüber, wo Material hinzugefügt werden muss. Der größte Vorteil der Nutzung additiver Fertigungsmethoden ist, dass eine jede Einheit dasselbe kostet, was das Herstellen von nur einer oder wenigen Einheiten bezahlbar macht. Investitionen in Werkzeuge entfallen.

3d printed model in Alumide material on an SLS 3D printer

Die Vorteile der Nutzung additiver Fertigung

Die additive Fertigung ist vor allem dort effektiv, wo traditionelle Herstellungsmethoden ineffizient sind. Für Unternehmen und Einzelpersonen stellt die additive Fertigung eine neue Beziehung zwischen Design und Herstellung dar, da ein jedes Objekt hergestellt werden kann, wenn man es sich nur vorstellen kann. Während traditionelle Herstellungsverfahren Einschränkungen und Begrenzungen haben, gibt die additive Fertigung Freiheit, was Gestalt, Form und Menge betrifft.
Die additive Fertigung ermöglicht:

3d printed parts from the Audioquest Nighthawk headphones

Die üblichsten Prozesse in der additiven Fertigung

Die additive Fertigung beginnt immer mit einem 3D-Modell, das mit einer CAD-Software (Computer Aided Design) designt worden ist. Diese Datei wird der Maschine als Bauplan dienen, indem sie den Perimeter vorgibt und die Maschine von Schicht zu Schicht führt. Der 3D-Drucker benutzt die Informationen der 3D-Datei, um sehr dünne Materialschichten zu schaffen, oftmals dünner als 150 Mikrometer. Sobald alle Schichten abgelagert worden sind, wird der additive Fertigungsprozess als abgeschlossen betrachtet. Ganz auf die Technologie ankommend, kann das Rohmaterial zwischen soliden Fasern, Pulvern und Flüssigkeiten variieren.

Inside of an EOS Formiga SLS 3D printer
HopBlast 3D prints from prototype to production

Selektives Lasersintern (SLS)

Das Selektive Lasersintern ist eine Methode der additiven Fertigung, die die Verschmelzung eines Pulverbetts benutzt, um 3D-Teile zu erstellen. Typische Anwendungen für dieses 3D-Druckverfahren sind Designs mit beweglichen Teilen, Prototypen, Konsumprodukte, Architekturmodelle, Hardware, Elektronik-Gehäuse, Skulpturen, Werbeartikel und viele mehr.

Sculpteo robot 3D printed in resin on a Stratasys Polyjet 3D printer

Stereolithographie (SLA)

Die Stereolithographie (SLA) ist ein 3D-Druckverfahren oder Verfahren der additiven Fertigung mit Harz, bei welchem Photopolymerharze verwendet werden, die erhärtet werden können. SLA wird häufig verwendet, um sehr detaillierte Kunstwerke oder nicht-funktionelle Prototypen zu erstellen, und kann dazu verwendet werden, Formen für Feingussanwendungen herzustellen.

Bird multicolor 3D print produced with a 3D Systems Projet 660

Mehrfarbiges Binder Jetting

Binder Jetting, auch als vollfarbiger 3D-Druck oder Tintenstrahl-Pulverdruck bekannt, ist ein additives Fertigungsverfahren, das sehr beliebt ist, da man mit diesem Verfahren detaillierte 3D-Drucke mit Farbe herstellen kann.




Mockup of buildings 3D printed on a FDM 3D printer

Fused Deposition Modeling (FDM)

Fused Deposition Modeling (FDM) oder Fused Filament Fabrication (FFF) ist wahrscheinlich das beliebteste Druckverfahren auf Grund der Anzahl der Drucker, die auf dem Markt erhältlich sind. Dieses 3D-Druckverfahren wird vor allem für Konzeptteile, funktionelle Modelle, Prototypen, Herstellungswerkzeug, Gussformen und Endverwendungsprodukte benutzt.




Stereolithography 3D print

PolyJet

Ähnlich wie bei der Stereolithographie benutzen die qualitativ hochwertigen 3D-Drucker der PolyJet-Prozesses UV-Licht, um ein Photopolymer zu vernetzen. Der PolyJet-Druck ist ein großartiger Prozess für die Entwicklung von komplett montierten Prototypen und komplexen und detaillierten Geometrien mit mehreren Materialeigenschaften.




Metal 3D printing

Direktes Metall Lasersintern (DMLS)

Die Anwendungen für dieses 3D-Druckverfahren sind Fertigteile aus verschiedenen Industriebranchen, wie der Luftfahrt und Verteidigungsindustrie, der Medizintechnik, die Schaffung von Gussformen usw. DMLS hat viele Vorteile gegenüber traditionellen Herstellungsverfahren, da keine speziellen Werkzeuge erforderlich sind. DMLS ermöglicht sowohl die Herstellung von Prototypen als auch von Endverwendungsprodukten.

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