Additive Fertigung "Die Intelligenz steckt in der 3D-Datei"

Das Praxisforum 3D-Druck an der Hochschule Landshut befasste sich mit Prozess von der Datengewinnung bis zum druckfähigen Modell.

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Vom ersten Scan über das mit CAD-bearbeitete Modell, bis zum Druck mit unterschiedlichsten Materialien: Beim 3D-Druck gilt es viele Herausforderungen zu meistern. Vielfältiges Wissen und Know-how über Scantechnologien, den Einsatz der geeigneten Software zur Bearbeitung der Scans, Konstruktionskenntnissen in Bezug auf die 3D-Druckverfahren sowie Erfahrung mit Werkstoffen sind erforderlich, wie das „2. Praxisforum 3D-Druck“ an der Hochschule Landshut verdeutlichte.

Die additive Fertigung sei ein wichtiger Baustein für die industrielle Fertigung, bei der „Innovation greifbar ist“, wie Vizepräsident Prof. Dr. Holger Timinger bei seiner Begrüßung der über 80 Teilnehmer betonte.

3D-Druck: enorme Möglichkeiten - komplexe Herausforderung

„Die Intelligenz steckt in der 3D-Datei“, erklärte Volker Junior von phoenix aus Gröbenzell in seinem Einführungsvortrag zu Methoden und Potenzialen der 3D-Datenerzeugung für Endprodukte und Ersatzteile. Der 3D-Datensatz ermögliche es, individualisierte Produkte zum gleichen Preis wie Serienteile zu drucken und damit das Potenzial der additiven Fertigung gezielt einzusetzen.

So werde die Fertigung von individualisierten Hörgeräten bereits seit 2003 - vom Wachsabdruck im Innenohr über den Scan bis zum Druck - vollautomatisch durchgeführt. Die Möglichkeiten seien vielfältig z. B. auch im Bereich von Ersatzteilen für Maschinen oder Bauteile, für die es keine Baupläne mehr gibt. Diese werden im sog. Reverse Engineering, meist auf der Datenbasis von verschiedenen Scanverfahren nachkonstruiert bzw. entwickelt und dabei spezifische Eigenschaften optimiert oder sogar durch Integration neuer Funktionen bereichert.

Die Komplexität der Datenaufbereitung für die Additive Fertigung zeigte Dominik Sippel von EOS aus Krailing bei München am Beispiel von Kunststoffprodukten. Um Bauteilanforderungen wie mechanischen Eigenschaften, Oberflächenbeschaffenheit und Maßgenauigkeit gerecht zu werden, müsse man den Druckprozess ganzheitlich verstehen und Faktoren wie Druckmaterial, -prozess und -system berücksichtigen.

So sei die Temperaturverteilung in der Druckkammer unterschiedlich, weshalb die Positionierung große Auswirkungen auf den Schwund, den Verzug und die Spannungen im gedruckten Bauteil haben. Da innen der Pulverkuchen länger heiß sei, führe dies dort zu längeren Abkühlzeiten und größerem Schwund.

Die Ausrichtung der Bauteile beim Druck und damit die Schichtaufbaurichtung seien wichtig für die Bauteilfestigkeit und die Oberflächengüte. Diese Effekte könne man über eine intelligente Datenaufbereitung ausgleichen, dies erfordere aber ein gutes Verständnis der Prozesse, viel Erfahrung und Wissen.

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