3D-Druckdienste

Drucken Sie Ihre Fantasie mit Präzision und Perfektion

3D-Druck, auch Additive Fertigung genannt, ist ein Herstellungsverfahren, bei dem durch schichtweises Hinzufügen von Material dreidimensionale Objekte entstehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen subtraktiven Fertigungsmethoden, bei denen Material aus einem massiven Block geschnitten oder geformt wird, baut der 3D-Druck Objekte Schicht für Schicht von unten nach oben auf. Diese Technologie ermöglicht die Schaffung komplexer und komplizierter Formen, die mit herkömmlichen Fertigungstechniken nur schwer oder gar nicht herstellbar wären.

So funktioniert 3D-Druck

  • 1.Design: Der Prozess beginnt mit der Erstellung eines digitalen 3D-Modells mithilfe einer CAD-Software (Computer Aided Design). Dieses digitale Modell dient als Blaupause für das physische Objekt.
  • 2.Slicing: Eine spezielle Software namens Slicer wird verwendet, um das digitale Modell in dünne horizontale Schichten oder Scheiben zu unterteilen. Jede Ebene stellt einen Querschnitt des endgültigen Objekts dar.
  • 3.Drucken: Der 3D-Drucker interpretiert diese geschnittenen Schichten und beginnt, das Objekt Schicht für Schicht aufzubauen. Dies geschieht durch die Ablagerung oder Verfestigung von Material (z. B. Kunststoff, Metall, Harz oder sogar biologisches Material) entsprechend dem Design. Die spezifische Technologie und die verwendeten Materialien variieren je nach Typ des verwendeten 3D-Druckers.
  • 4. Schichten und Kleben: Wenn jede Schicht hinzugefügt wird, verschmilzt oder haftet das Material mit der darunter liegenden Schicht und bildet nach und nach das endgültige Objekt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das gesamte Objekt fertiggestellt ist.
  • 5. Nachbearbeitung: Nach Abschluss des 3D-Drucks erfordern einige Objekte möglicherweise zusätzliche Nachbearbeitungsschritte wie Reinigen, Schleifen, Lackieren oder Zusammenbauen, um das gewünschte Finish oder die gewünschte Funktionalität zu erzielen.
    3D-Druck wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobil, Gesundheitswesen, Architektur, Mode und Konsumgüter. Aufgrund seiner Vielseitigkeit eignet es sich hervorragend für die schnelle Prototypenerstellung, die kundenspezifische Fertigung und die Herstellung komplexer und kundenspezifischer Teile. Es hat auch zu Fortschritten in Bereichen wie der Medizin und der Biotechnologie beigetragen, wo es unter anderem für die Herstellung von Prothesen, Zahnimplantaten und Gewebegerüsten verwendet wird.

Technologien

  • SLA

    SLA-3D-Druck oder Stereolithographie ist eine Technologie, bei der ein durch Licht ausgehärtetes flüssiges Harz verwendet wird, um Schicht für Schicht 3D-Objekte zu erstellen. Ein Laser oder eine Lichtquelle verfestigt das flüssige Harz und formt das Objekt von unten nach oben. Es eignet sich hervorragend für die Herstellung detaillierter und präziser Prototypen oder kleiner Objekte mit glatten Oberflächen.

  • SLS

    Beim SLS-3D-Druck oder selektiven Lasersintern werden Objekte durch selektives Verschmelzen von pulverförmigem Material Schicht für Schicht mithilfe eines Lasers hergestellt. Der Laser schmilzt oder sintert das Pulver, um eine feste 3D-Struktur zu erzeugen. Es ist bekannt für die Herstellung robuster, funktionaler Prototypen und Endverbrauchsteile aus verschiedenen Materialien wie Kunststoff, Metall oder Keramik.

  • MJF

    MJF oder Multi Jet Fusion ist eine 3D-Drucktechnologie, bei der ein flüssiges Bindemittel und ein Fixiermittel verwendet werden, die von einer Reihe von Tintenstrahldüsen aufgetragen werden, um ein Teil Schicht für Schicht aufzubauen. Das Verfahren ist bekannt für seine Geschwindigkeit und Fähigkeit, detaillierte, stabile und funktionale Teile mit guter Oberflächenqualität herzustellen.

  • SLM

    SLM (Selective Laser Melting) ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem ein Hochleistungslaser verwendet wird, um Metallpulver Schicht für Schicht selektiv zu schmelzen und zu verschmelzen, wodurch feste Metallobjekte entstehen. Es wird häufig zur Herstellung komplexer und langlebiger Metallteile in verschiedenen Branchen verwendet.

  • DLP

    DLP (Digital Light Processing) ist eine 3D-Drucktechnologie, bei der mithilfe eines digitalen Lichtprojektors Schichten aus flüssigem Harz ausgehärtet werden, um ein 3D-Objekt zu erstellen. Der Projektor zeigt den Querschnitt jeder Schicht an und das Harz härtet aus, wenn es Licht ausgesetzt wird. DLP ist bekannt für seine Geschwindigkeit und Fähigkeit, detaillierte Drucke mit einer glatten Oberfläche zu erstellen.

  • FDM

    FDM (Fused Deposition Modeling) ist eine 3D-Drucktechnologie, die Objekte Schicht für Schicht aus geschmolzenem Kunststofffilament aufbaut. Das Filament wird durch eine Düse extrudiert und der Drucker trägt das Material in präzisen Mustern auf, um die endgültige 3D-Form zu erzeugen. FDM wird aufgrund seiner Einfachheit, Kosteneffizienz und Vielseitigkeit häufig eingesetzt.

SLA – Stereolithographie

  • Standardmäßiges weißes Harz

  • Robustes Harz

  • Standardmäßiges schwarzes Harz

  • Durchscheinendes Harz

  • Klares Harz

SLS – Selektives Lasersintern

  • Nylon

  • Glasfaser-Nylon

  • TPU

MJF – Multi Jet Fusion

Nylon PA12

SLM – Wahlweises Laserschmelzen

  • Aluminium

  • Edelstahl

  • Titanlegierung

DLP – Digitale Lichtverarbeitung

Rotes Wachs

FDM – Fused Deposition Modeling

ABS

Welche Vorteile bietet der 3D-Druck?

Der 3D-Druck bietet in verschiedenen Branchen und Anwendungen mehrere Vorteile und ist somit eine transformative Technologie. Zu den wichtigsten Vorteilen des 3D-Drucks gehören:

  • 1.Designflexibilität: Der 3D-Druck ermöglicht die Erstellung komplexer und komplizierter Geometrien, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer oder gar nicht zu erreichen sind. Designer haben mehr Freiheit zum Experimentieren und Optimieren von Designs.
  • 2.Rapid Prototyping: Der 3D-Druck wird häufig für die schnelle Prototypenerstellung eingesetzt und ermöglicht es Ingenieuren und Designern, ihre Entwürfe schnell zu iterieren und zu testen, wodurch Entwicklungszeit und -kosten reduziert werden.
  • 3.Anpassung: Es eignet sich gut für die Herstellung kundenspezifischer oder personalisierter Produkte, wie z. B. kundenspezifische medizinische Implantate, kieferorthopädische Geräte und Konsumgüter, die auf individuelle Vorlieben zugeschnitten sind.
  • 4. Kosteneffizienz: Bei Kleinserien oder einmaligen Produktionsläufen kann der 3D-Druck im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren kosteneffizient sein, da keine kostspieligen Formen und Werkzeuge erforderlich sind.
  • 5. Reduzierte Materialverschwendung: Bei der traditionellen Fertigung entstehen durch subtraktive Prozesse wie Fräsen und Schneiden häufig erhebliche Materialverschwendung. Beim 3D-Druck hingegen handelt es sich um einen additiven Prozess, der nur minimalen Abfall erzeugt, da Material nur dort eingesetzt wird, wo es benötigt wird.
  • 6. Schnelle Markteinführung: Der 3D-Druck kann den Produktentwicklungs- und Herstellungszyklus erheblich beschleunigen und ermöglicht es Unternehmen, Produkte schneller auf den Markt zu bringen.
  • 7. Komplexe Baugruppen: Es ermöglicht die Erstellung komplexer Baugruppen als einzelnes gedrucktes Teil, wodurch die Notwendigkeit der Montage mehrerer Komponenten reduziert wird.
  • 8.Geringe Mindestbestellmengen: Bei der traditionellen Fertigung verlangen Hersteller oft große Mindestbestellmengen. Der 3D-Druck ermöglicht die wirtschaftliche Produktion kleiner Stückzahlen und macht ihn für Start-ups und Nischenmärkte zugänglicher.
  • 9. Reduzierter Lagerbestand: On-Demand-3D-Druck kann dazu beitragen, die Lagerhaltungskosten zu senken, indem Artikel nach Bedarf produziert werden, wodurch die Notwendigkeit der Bevorratung großer Warenmengen verringert wird.
  • 10. Materialvielfalt: Der 3D-Druck kann mit einer Vielzahl von Materialien arbeiten, darunter Kunststoffe, Metalle, Keramik und sogar biologische Materialien wie lebende Zellen und Gewebe.
  • 11. Komplexe interne Strukturen: Es können Objekte mit komplizierten internen Strukturen wie Gittern und Waben erstellt werden, die in Luft- und Raumfahrt- und Automobilanwendungen das Gewicht reduzieren und gleichzeitig die Festigkeit beibehalten können.
  • 12.Prototyping in Endverbrauchsmaterialien: Einige fortschrittliche 3D-Drucktechnologien ermöglichen die Prototypenerstellung in denselben Materialien, die auch für das Endprodukt verwendet werden, wodurch eine genauere Darstellung der Leistung gewährleistet wird.
  • 13. Geografische Unabhängigkeit: Digitale Designdateien können einfach elektronisch übertragen werden, was eine verteilte Fertigung ermöglicht und den Bedarf an zentralisierten Produktionsanlagen reduziert.

    Während der 3D-Druck zahlreiche Vorteile bietet, bringt er auch Einschränkungen und Herausforderungen mit sich, wie z. B. Materialbeschränkungen, Geschwindigkeitsbeschränkungen für die Produktion in großem Maßstab usw

Welche Nachteile hat der 3D-Druck?

Trotz seiner vielen Vorteile weist der 3D-Druck auch einige Nachteile und Einschränkungen auf, die bei der Entscheidung, ob diese Technologie für eine bestimmte Anwendung eingesetzt werden soll, berücksichtigt werden sollten. Hier sind einige der Nachteile des 3D-Drucks:

  • 1. Begrenzte Materialauswahl: Obwohl sich die Auswahl an druckbaren Materialien im Laufe der Jahre erweitert hat, weist der 3D-Druck im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsmethoden immer noch Einschränkungen auf. Einige Materialien, die in der traditionellen Fertigung, insbesondere in der Schwerindustrie, verwendet werden, sind nicht ohne weiteres mit dem 3D-Druck kompatibel.
  • 2.Oberflächenbeschaffenheit und Auflösung: Die Oberflächenbeschaffenheit von 3D-gedruckten Objekten kann rau sein, insbesondere bei bestimmten 3D-Drucktechnologien wie Fused Deposition Modeling (FDM). Um ein glatteres Finish zu erzielen, kann eine Nachbearbeitung erforderlich sein.
  • 3. Schichtlinien: Die meisten 3D-gedruckten Objekte weisen sichtbare Schichtlinien auf, die die Ästhetik und Funktionalität des Endprodukts beeinträchtigen können. Möglicherweise sind Nachbearbeitung oder zusätzliche Schritte erforderlich, um diese Linien auszublenden oder zu minimieren.
  • 4.Geschwindigkeit: Der 3D-Druck kann relativ langsam sein, insbesondere bei der Herstellung großer oder komplizierter Objekte. Die Massenproduktion mit traditionellen Fertigungsmethoden ist im Allgemeinen schneller.
  • 5. Größenbeschränkungen: Das Bauvolumen von 3D-Druckern kann die Größe der herstellbaren Objekte begrenzen. Größere Artikel müssen möglicherweise in mehreren Teilen gedruckt und anschließend zusammengebaut werden.
  • 6. Materialkosten: Einige 3D-Druckmaterialien, insbesondere Hochleistungsmaterialien wie bestimmte Metalle und Harze, können teuer sein. Materialkosten können zu einem wesentlichen Faktor in der Produktion werden.
  • 7. Nachbearbeitung: Abhängig von der 3D-Drucktechnologie und der gewünschten Oberfläche können Nachbearbeitungsschritte wie Schleifen, Lackieren oder Montage erforderlich sein, was die Produktionszeit und -kosten erhöht.
  • 8. Stützstrukturen: Komplexe oder überhängende Geometrien können beim Drucken Stützstrukturen erfordern. Diese Träger müssen nach dem Drucken entfernt werden, was zeitaufwändig sein kann und zu Oberflächenfehlern führen kann.
  • 9. Präzision und Toleranz: Das Erreichen enger Toleranzen und hoher Präzision kann beim 3D-Druck eine Herausforderung sein, insbesondere bei Druckern für Endverbraucher. Dies kann die Eignung für bestimmte Anwendungen einschränken.
  • 10. Umweltbedenken: Einige 3D-Druckmaterialien geben während des Druckvorgangs Dämpfe oder Gerüche ab, und die Entsorgung von Abfallmaterialien kann ein Umweltproblem darstellen. Darüber hinaus kann der Energieverbrauch einiger 3D-Drucker relativ hoch sein.
  • 11. Begrenzte Produktionsgeschwindigkeit: Der 3D-Druck eignet sich nicht gut für die Massenproduktion in großen Stückzahlen. Traditionelle Fertigungsmethoden wie Spritzguss und Gießen sind bei großen Stückzahlen effizienter.

Es ist wichtig, die spezifischen Anforderungen eines Projekts sowie die Vor- und Nachteile der 3D-Drucktechnologie sorgfältig abzuwägen, um festzustellen, ob sie für eine bestimmte Anwendung die richtige Wahl ist. In vielen Fällen kann der 3D-Druck herkömmliche Fertigungsmethoden ergänzen, anstatt sie vollständig zu ersetzen.