Additive Fertigung: mehr Flexibilität in Design und Konstruktion
Additive Fertigung: Was ist das eigentlich?
Bei dieser Art der Fertigung – auch oft als 3D-Druck bezeichnet – wird
ein Bauteil mit Hilfe eines 3D-Programms designt. Bei der additiven
Fertigung wird Material schichtweise aufgetragen – basierend auf dem
digitalen Modell. Dieses Verfahren ist das Gegenteil der subtraktiven
Fertigung, bei dem das Material z.B. aus einem Block gefräst wird.
Welche Vorteile bietet die additive Fertigung?
Die additive Fertigung ermöglicht neue Ansätze – von Design über Konstruktion bis zur Fertigung. Oft fällt in diesem Zusammenhang der Begriff „design-driven manufacturing“. Die Gestaltung eines Produktes kann komplett anders gedacht werden, da die Möglichkeiten in der Umsetzung mit dieser Technologie viel flexibler sind. So kann Material gespart werden, ohne die Funktion zu beeinträchtigen. Kleinere Losgrößen stellen kein Problem mehr dar und die Kosten sind oft deutlich günstiger als bei herkömmlichen Verfahren.
Welche Arten der additiven Fertigung gibt es?
Eine Übersicht der gängigen Verfahren, die im Moment am Markt zu
finden sind - von B wie Binder Jetting bis S wie Stereolithografie.
- STEREOLITHOGRAFIE (SLA, DLP)
Eine fotopolymere Flüssigkeit wird in einem Bad mittels fokussiertem UV-Licht ausgehärtet, das die Werkstücke Schicht für Schicht aufbaut. So entsteht eine Endoberfläche mit hoher Detailgenauigkeit.
- BINDER JETTING (BJ)
Ein pulverförmiges Ausgangsmaterial wird gehärtet, wenn der Druckerkopf bei einem Schichtungsverfahren einen Tropfen Binder abgibt. Mit diesem Verfahren können vollfarbige Prototypen hergestellt werden.
- MATERIALSTRAHLEN (MJ)
Wird hauptsächlich dort eingesetzt, wo fertige Oberflächen und Formtests erforderlich sind. Ein Druckerkopf trägt nach und nach fest werdende Schichten von UV-härtendem Material auf und formt so Prototypenentwürfe.
- MATERIAL-EXTRUSION (FDM)
„Fused Deposition Modeling“ ist ein gängiges 3D-Druckverfahren, bei dem Produkte auf Grundlage von geschichteten CAD-Modellen entstehen, indem ein Kunststoffmaterial per Extrusion mittels einer beheizten Düse aufgebracht wird.
- POWDER BED FUSION (SLS, SLM, MJF, EBM)
Laser- oder Elektronenstrahlen verschmelzen Material in Pulverform rasch miteinander, beispielsweise verschiedene Metalle. Das Verfahren wird für elektronische Schaltungen, Strukturen und technische Bauteile verwendet.
- BOGENKASCHIERUNG (LOM)
Metall- oder Papierbänder werden durch Ultraschallschweißen bzw. Verkleben miteinander verbunden. Die Endform wird durch weitere Materialabtragungsverfahren fertiggestellt.
- DIRECTED ENERGY DEPOSITION (LENS, EBAM)
Dient zur Reparatur oder Beschichtung fertiger Komponenten durch die Extrusion von laseraufgeschmolzenem Material – meist Metallpulver – mittels einer mehrachsigen Düse auf die Druckoberfläche.
- METALLGUSS (MC)
Dank dem Einsatz von Software für generatives Design und Simulation bei der Herstellung von komplexen Metallbauteilen profitieren Hersteller mehr von bewährten Metallgussverfahren.
Software für die additive Fertigung
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