Funktionsprototypen mittels 3D-Druck erstellen – Kunststoff und Metall als Druckmaterialien

3D-Druck mit Kunststoff

Bei den 3D-Drucktechnologien lässt sich grob zwischen Kunststoff- und Metallverarbeitung unterscheiden. Beim 3D-Kunststoffdruck können voll einsatzfähige Bauteile innerhalb kürzester Zeit bestellt und erstellt werden. Zuvor schickt das Unternehmen die am PC erstellen CAD-Daten, welche die Werkstücke enthalten, die im Vorhinein in kompletter Design-Freiheit erstellt werden konnten. Filigrane Strukturen sind ebenso möglich wie bewegliche Teile im Inneren des Funktionsprototypen.

Mehrere Arten von Kunststoff stehen zur Verfügung, die alle unterschiedliche Materialeigenschaften besitzen, welche an den zu fertigenden Prototypen angepasst werden. Der Vorteil bei der Herstellungsweise mit Kunststoffen ist, dass weniger Material eingesetzt werden muss als bei er klassischen abtragenden Weise. Unverschmolzenes Pulver wird, da es stets gesammelt wird, für die nächsten Projekte noch benutzt. Die durch den Kunststoffdruck entstanden Bauteile sind besonders belastbar. Oft wird der Kunststoffdruck gewählt, wenn ein Prototyp aus weniger Einzelstücken besteht und nicht schwer sein darf.

3D-Druck mit Metall

Genauso wie mit Kunststoff können auch Funktionsprototypen in Metall gefertigt werden. Von leichten über filigrane bis hin zu komplexen Objekten kann auch hier beinahe alles den Weg in die Druckmaschinen finden, das zuvor am PC mithilfe spezieller Programme vom Unternehmen erstellt wurde. Besonders die beeindruckende Stabilität und Überlebensdauer der fertigen Bauteile machen das Verfahren beliebt. Auch die Kosten gegenüber alternativen Fertigungsmethoden sind gering. Dieses werkzeuglose Verfahren baut das Objekt mit Metallpulver schichtweise auf, wodurch auch hier komplizierte Strukturen, wie innen liegende Teile, herstellbar sind. Da sich Metallobjekte auch in sehr dünner Schichtstärke drucken lassen, können Festigkeit und Dichte erhöht werden.

Metallpulver, die hierbei zum Einsatz kommen, sind unter anderem Edelstahl, Werkzeugstahl, Inconel 718, Kupfer und Aluminium. Die Wahl des Materials wird je nach Bauteil individuell entschieden. So bewährt sich Iconel 718 in der Fertigung von hitzebeständigen Bauteilen in Luft- und Raumfahrt. Der 3D Druck mit Aluminium empfiehlt sich daneben ganz besonders für Bauteile, die starken mechanischen und dynamischen Belastungen ausgesetzt sind. Auch für die Herstellung von Prototypen ist es hervorragend geeignet. Im Gegensatz zu anderen Herstellungsmethoden ist das Arbeiten mit dreidimensional gedruckten Objekten aus Metall nicht nur um einiges günstiger, sondern auch einfacher. Die meisten Anbieter offerieren neben der reinen Herstellung auch präzise Nachbearbeitungen, um den Weg zum perfekten Produkt zu ebnen. Diese werden oft von spezialisierten Partner durchgeführt.

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