Fertigungsverfahren

additive Fertigung bei thinkTEC

Schicht für Schicht zum Erfolg

Die revolutionäre Fertigungstechnologie

Bei der additiven Fertigung (engl. additive manufacturing), die umgangssprachlich auch als 3D-Druck bezeichnet wird, handelt es sich um den Oberbegriff, der eine Vielzahl unterschiedlicher 3D-Druck Verfahren beinhaltet. Gemeinsamkeit aller Verfahren ist der Bauteilaufbau in Schichten.

Durch die rasante Entwicklung dieser Fertigungstechnologie eignet sich die additive Fertigung mittlerweile auch für die Herstellung von Endprodukten.

Im Vergleich zu bekannten Fertigungsverfahren eröffnen sich insbesondere neue Konstruktionsfreiheiten, die beispielsweise in der Optimierung hinsichtlich Leichtbau, Funktionsintegration oder Variantenfertigung eingesetzt werden können.

Vorteile im Überblick

Variantenfertigung

Gibt es dieses Bauteil auch in einer anderen Größe? Variantenfertigung ist dank der additiven Fertigung kein Problem mehr. Wo früher neue Werkzeuge erstellt oder Programme geändert werden mussten, reicht heute die Anpassung des 3D-CAD Modells.

Funktionsintegration

Alle Bauteile erfüllen eine Funktion. Dank der additiven Fertigung lassen sich viele Funktionen direkt in das Teil integrieren. So können z. B. Fluidkanäle, Rastfunktionen oder diverse Bewegungsabläufe ohne Mehrkosten umgesetzt werden.

Konsolidierung von Baugruppen

Komplexe Anlagen bestehen aus vielen Bauteilen – durch die additive Fertigung besteht die Möglichkeit mehrere Bauteile in einem Teil zusammenzuführen. Dies senkt die Kosten entlang der gesamten Prozesskette.

Grenzenlose Formenfreiheit & komplexe Strukturen

Hinterschnitte, Kurvenbohrungen, Freiformflächen.

Die additive Fertigung eröffnet völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten. Dadurch können Produkte hinsichtlich dem Design und der Funktionalität optimal gestaltet werden.

Schnelligkeit durch werkzeuglose Herstellung

Die Serienproduktion kann sofort beginnen. Eine zeitaufwendige Werkzeugherstellung und Werkzeugerprobung entfällt, somit werden Produkteinführungszeiten erheblich verkürzt.

Die Produktionsanlagen

Hochmoderne Fertigungsanlagen

Egal ob individuelles Einzelstück oder eine rentable Serienfertigung – Dank hochmoderner Fertigungsanlagen und unterschiedlichen Fertigungsverfahren, sind wir in der Lage auf die Bedürfnisse unserer Kunden einzugehen.

Wir haben uns auf FFF, INKJET und MULTI-JET-Verfahren spezialisiert und sind dadurch für viele Branchen und Anwendungsbereiche vorbereitet.

Anwendungsbeispiele

3D-Druck Bauteile HP Mulitjet Fusion Bayern

Kamera-Zoomringe

additiv aus PA12 gefertigt

Laufkatze

additiv gefertigtes Bauteil – Laufkatze

Silikonmanschette

Silikonmanschette aus dem 3D Drucker

Gehäuse Touchpanel

additiv gefertigtes Gehäuse für ein Touchpanel

Fernspeiseweiche

additiv gefertigt aus PA12, mit integriertem Scharnier

Montagehilfe PA12

Montagehilfen für Fahrradbremshebel

Verteilerfinger PA12

Verteilerfinger für Kühlwasser

Verteilerfinger

Verteilerfinger, montiert in Motorraum

Gehäuse für Platine

Gehäuse mit integrierten Standfüßen (eingeklappt)

Multi Jet Fusion

Das HP MJF Verfahren basiert auf einer pulverbettbasierten additiven Fertigungsmethode. Es beginnt mit einer dünnen Schicht aus pulverisiertem Material, typischerweise Polyamid (Nylon).

Ein Druckkopf trägt zwei Arten von Flüssigkeiten (Agenten) auf das Pulverbett auf:

1. Fusing Agent: Diese Flüssigkeit wird dort aufgetragen, wo das Pulver verschmolzen werden soll.
2. Detailing Agent: Diese Flüssigkeit wird an den Rändern der zu verschmelzenden Bereiche aufgebracht, um scharfe und präzise Kanten zu gewährleisten.

Nach dem Auftragen der Agenten wird das Pulver mit einer Infrarotlampe erhitzt.
Der Fusing Agent absorbiert die Wärme und verschmilzt das Pulver zu einem festen Material, während der Detailing Agent dafür sorgt, dass die Kanten präzise bleiben. Dieser Prozess wiederholt sich Schicht für Schicht, bis das vollständige Objekt aufgebaut ist.

Vorteile

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Geschwindigkeit

Da der Druckkopf gleichzeitig große Flächen bearbeiten kann, ist das Verfahren deutlich schneller als viele andere 3D-Druckmethoden.

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Kosteneffizienz

Durch den effizienten Materialverbrauch und die schnelle Produktionszeit sind die Herstellungskosten pro Teil oft niedriger als bei herkömmlichen Fertigungsmethoden

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Materialvielfalt

Neben Polyamid können auch andere Materialien wie flexible Kunststoffe und Hochleistungspolymere verwendet werden

HP-Jet-Fusion-5200-3D-Processing-Station

FDM – Fused Deposition Modeling

Fused Deposition Modeling (FDM) ist ein weit verbreitetes Verfahren im Bereich des 3D-Drucks, das auf der Schicht-für-Schicht-Herstellung von dreidimensionalen Objekten basiert.

Beim Fused Deposition Modeling wird ein thermoplastischer Kunststoffdraht, bekannt als Filament, durch eine beheizte Düse geschmolzen. Diese Düse bewegt sich in einer präzise kontrollierten Weise entlang der X- und Y-Achsen und trägt das geschmolzene Material schichtweise auf eine Bauplattform auf. Nach dem Abkühlen erstarrt das Material und bildet eine feste Schicht. Dieser Prozess wiederholt sich Schicht für Schicht, bis das gesamte Objekt fertiggestellt ist.

Vorteile

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Vielseitigkeit

Es steht eine breite Palette an Farben und Materialien zur Verfügung

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Herstellungskosten

Die Materialien sind im Vergleich kostengünstig, was die Herstellung der Produkte ebenfalls günstiger macht

Inkjet

eim Inkjet Verfahren werden flüssige Photopolymere (Kunstharze) durch Düsen schichtweise auf die Bauplattform aufgetragen.

Diese Düsen funktionieren ähnlich wie bei herkömmlichen Tintenstrahldruckern. Das Material wird punktgenau dort platziert, wo es benötigt wird. Es wird in sehr feinen Schichten aufgetragen und durch UV-Licht augehärtet.

Das Verfahren ist besonders für das Erstellen präziser und detaillierter Modelle geeignet, da es eine hohe Auflösung und glatte Oberflächen bietet.