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THE FUTURE OF MAKING THINGS | 3D-DRUCK

ADDITIVE FERTIGUNG

Die additive Fertigung ist eine der wichtigsten und richtungsweisenden Technologien für „The Future of Making Things“.

Additive manufacturing, or 3D printing, adds parts to form its final product Additive manufacturing, or 3D printing, adds parts to form its final product

Was ist die additive Fertigung?

Die additive Fertigung, die auch als 3D-Druck bezeichnet wird, ist ein Verfahren zur Erstellung von physischen (oder 3D-) Objekten durch das schichtweise Auftragen von Material, ausgehend von einem digitalen Modell. Im Gegensatz zur subtraktiven Fertigung, bei der das Endprodukt durch das Abtragen von Material aus einem Block entsteht, werden bei der additiven Fertigung Teile hinzugefügt, um das Endprodukt zu formen.

Arten der additiven Fertigung

Die additive Fertigung kann je nach verwendeten Maschinen, Materialanforderungen und Produktanwendung verschiedene Verfahren umfassen.

  • Stereolithografie

    STEREOLITHOGRAFIE

    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 ermöglicht die Fertigung von vollfarbigen Prototypen

    BINDER JETTING

    Ein pulverförmiges Ausgangsmaterial wird gehärtet, wenn der Druckerkopf bei einem Schichtungsverfahren einen Tropfen Binder abgibt. Mit diesem Verfahren können vollfarbige Prototypen hergestellt werden.

  • Materialstrahlen für eine glatte Endoberfläche und hohe Detailgenauigkeit

    MATERIALSTRAHLEN

    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

    „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“ wird für elektronische Schaltungen, Strukturen und technische Bauteile genutzt.

    POWDER BED FUSION

    Laser- oder Elektronenstrahlen verschmelzen Material in Pulverform rasch miteinander, beispielsweise verschiedene Metalle. Das Verfahren wird für elektronische Schaltungen, Strukturen und technische Bauteile verwendet.

  • Bogenkaschierung: Laminated Object Manufacturing

    BOGENKASCHIERUNG

    Metall- oder Papierbänder werden durch Ultraschallschweißen bzw. Verkleben miteinander verbunden. Die Endform wird durch weitere Materialabtragungsverfahren fertiggestellt.

  • Directed Energy Deposition: Metallschweißen

    DIRECTED ENERGY DEPOSITION

    Dient zur Reparatur oder Beschichtung fertiger Komponenten durch die Extrusion von laseraufgeschmolzenem Material – meist Metallpulver – mittels einer mehrachsigen Düse auf die Druckoberfläche.

  • Der Metallguss wird für die Herstellung komplexer Metallteile genutzt.

    METALLGUSS

    Dank dem Einsatz von Software für generatives Design und Simulation bei der Herstellung von komplexen Metallbauteilen profitieren Hersteller mehr von bewährten Metallgussverfahren.

Wie wird die additive Fertigung heute genutzt?

Komponenten mit geringem Gewicht sind das Ergebnis der additiven Konstruktion

LEICHTBAUKOMPONENTEN

Diese Methode ist eine der ältesten Anwendungsformen der additiven Fertigung für industrielle Zwecke und entwickelt sich derzeit zu einem Branchenstandard. Die CAD-Simulationstechnologie für die additive Fertigung verbessert sich exponentiell.

Die additive Fertigung ermöglicht maßgeschneiderte Produkte

MASSGESCHNEIDERTE PRODUKTE

Die additive Konstruktion bietet Herstellern die nötige Flexibilität, ihren Kunden zeitnah maßgeschneiderte Lösungen bereitzustellen.

Bedarfsgesteuerte Produktion für die additive Fertigung

BEDARFSGESTEUERTE PRODUKTION

Ursprünglich wurde die additive Fertigung zur Prototyperstellung genutzt. Obwohl sie nach wie vor gern zu diesem Zweck eingesetzt wird, stellen mittlerweile viele Unternehmen zuverlässige, im 3D-Druckverfahren hergestellte Endprodukte her.

Das Ökosystem der additiven Fertigung

  • Software für additive Fertigung und Konstruktion

    SOFTWARE

    Die additive Fertigung wäre ohne die hochkarätige Software zur Vorbereitung der CAD-Geometrie für den Druck nicht möglich.

  • Hardware für additive Fertigung und Konstruktion

    HARDWARE

    Autodesk pflegt Partnerschaften und Integrationen mit Dutzenden von führenden Hardware-Herstellern.

  • MATERIALIEN

    Die Materialwissenschaft ist in der Branche auf dem Vormarsch und bietet neue Möglichkeiten für die Arbeit mit verschiedensten Materialien, von vorhandenen Kunststoffen bis hin zu futuristischen Legierungen.

Video: Under Armour fertigt seinen ersten Sportschuh im 3D-Druckverfahren

UNDER ARMOUR PRÄSENTIERT HOCHLEISTUNGS-SPORTSCHUH AUS DEM 3D-DRUCKER

Video: Livrea nutzt die additive Fertigung zum Bau von Booten

LIVREA REVOLUTIONIERT DEN TRADITIONELLEN BOOTSBAU MIT DEM 3D-DRUCKVERFAHREN

Video: RamLab stellt maritime Ersatzteile mithilfe von additiver Fertigung her

RAMLAB STELLT ZERTIFIZIERTE ERSATZTEILE MITHILFE VON ADDITIVER FERTIGUNG HER

Der Entwurfsvorgang bei der additiven Fertigung

Wie sieht der Entwurfsvorgang für die additive Fertigung aus?

Die additive Konstruktion entwickelt sich rasant weiter. Der 3D-Druck umfasst mittlerweile Verfahren wie Metall-Laser-Sintern, Powder Bed Fusion und sogar Hybridverfahren unter Einbindung von Guss- und Robotertechnik.

Trends bei der additiven Fertigung
Abbildung mit freundlicher Genehmigung der FIT AG

Trends in der additiven Fertigung

Die additive Fertigung hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt. Sie hat sich bei großen Industrieunternehmen durchgesetzt, die nach Möglichkeiten suchen, ihre Produkte zu verbessern. Die Möglichkeit einer nahezu sofortigen Bauteileherstellung und maßgeschneiderter Entwürfe kann mit anderen Herstellungsverfahren nicht repliziert werden und hat die Investition und Forschung im Bereich additive Konstruktion erheblich beschleunigt.

Additive manufacturing trends
Abbildung mit freundlicher Genehmigung der FIT AG

Trends in der additiven Fertigung

Die additive Fertigung hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt. Sie hat sich bei großen Industrieunternehmen durchgesetzt, die nach Möglichkeiten suchen, ihre Produkte zu verbessern. Die Möglichkeit einer nahezu sofortigen Bauteileherstellung und maßgeschneiderter Entwürfe kann mit anderen Herstellungsverfahren nicht repliziert werden und hat die Investition und Forschung im Bereich additive Konstruktion erheblich beschleunigt.

Beispiele für Trends in der additiven Fertigung

  • Beispiele für Trends in der additiven Fertigung: Simulation für die additive Fertigung

    SIMULATION

    Bei der additiven Metallfertigung sind die Materialien teuer und die Vorlaufzeiten komprimiert. Berater, Innovationslabore und Forscher setzten auf die Prozesssimulation, um Fehler beim 3D-Druck zu minimieren.

  • Robotertechnik-Trends in der additiven Fertigung

    ROBOTERTECHNIK

    Roboter sind Garanten für unglaubliche Produktionsleistungen, und sie werden immer häufiger in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Dazu zählen eine programmierbare uneingeschränkte Schwenk- und Drehbarkeit in Kombination mit Computervisionsforschung für nahtlos integrierte Arbeitsabläufe.

  • Trends beim generativen Design

    GENERATIVES DESIGN

    Aus einer einzigen Idee können schnell mehrere hocheffiziente Entwürfe für die Weiterverarbeitung in CAD-Systemen erstellt werden. Entwickeln Sie Tausende von Lösungen aus einer Idee, und wählen Sie diejenige aus, die Ihren Anforderungen am besten entspricht.

  • Video: Trends bei der hybriden Fertigung im Bereich additive Fertigung

    HYBRIDE FERTIGUNG

    Bei der additiven Metallfertigung ist oft eine subtraktive CNC-Nachbearbeitung erforderlich. Eine erfolgreiche Nutzung hybrider Verfahren erfordert Planung in der Entwurfsphase und Anpassungen in der additiven Fertigungsphase.

Software für die additive Fertigung

Kostenlose Software und Leitfaden für die additive Fertigung

KOSTENLOSE SOFTWARE FÜR SCHÜLER, STUDENTEN UND LEHRKRÄFTE

Fusion 360: Kostenlose 3D-CAD/CAM-Software für Schüler, Studenten, Lehrkräfte und Bildungseinrichtungen.

DER ULTIMATIVE LEITFADEN ZUR ENTWURFSGESTALTUNG FÜR DIE ADDITIVE FERTIGUNG

Holen Sie sich den Leifaden für Ingenieure mit Erklärungen zum Verfahren und zur Umsetzung der additiven Fertigung im Produktionsvorgang.

Die additive Herstellung ist die Zukunft der Fertigungsindustrie

Forschung und Entwicklung

Von Häusern aus dem 3D-Drucker bis hin zu additiver Technologie, die in der Raumfahrt eingesetzt wird – das additive Verfahren ist die Zukunft der Fertigung.

Weitere Ressourcen zur additiven Fertigung

Hier erhalten Sie einen Überblick über die Trends und zukünftigen Werkstoffe bei der additiven Fertigung.