3D-Druck-Verfahren / Prozess

3D-Druck Verahren, Technologien und Prozess

Der inzwischen etablierte Begriff „3D-Druck“ ist etwas irreführend, da das Verfahren nur wenig mit dem klassischen Druck auf Papier gemeinsam hat. Den verschiedenen 3D-Druck-Verfahren gemeinsam ist das Grundprinzip, dass ein physisches Objekt aus einem digitalen Modell z.B. einer CAD-Datei Schicht für Schicht aus einem Material aufgebaut wird.

Die Herstellung erfolgt, indem Material wie Kunststoff oder Metall schichtweise in 3 Dimensionen aufgetragen wird. Man spricht daher auch von additiver Fertigung oder Additive Manufacturing. Es existieren unterschiedliche technische Verfahren für den 3D-Druck z.B.

  • FDM / FFF (Fused Deposition Modeling / Fused Filament Fabrication) Schichtweises Auftragen eines geschmolzenen Kunststoffdrahtes, ähnlich einer Heissklebepistole, in Schichten bis 0.01mm (10 Mikron) möglich.
  • SLS / SLM (Selektive Laser Sintering / Selektive Laser Melting) Zusammenschmelzen von Kunststoff – oder Metallpulver mittels eines Lasers
  • SLA (Stereolithographie) Aushärten eines lichtempfindlichen Kunstharzes z.B. mit einem Laser
  • 3DP (3D Printing) Verkleben gips-ähnlicher Verbundwerkstoffe mittels eines Bindemittels. Auch in Farbe möglich. Vom Prinzip her ähnlich wie ein Tintenstrahldrucker.

Wir fertigen für Sie individuelle Einzelteile, Ersatzteile oder Serienteile in verschiedenen 3D-Druck Verfahren. Unser Leistungsspektrum finden Sie auf der Seite 3D-Druck Auftragsfertigung.

Vorteile von 3D-Druck

  • Geringe Einstiegs- und Folgekosten
  • Günstige Fertigung von Einzelstücken oder Kleinserien
  • Komplexität des Designs ist kein Kostenfaktor
  • Mehr Freiheit im Objektdesign / -Konstruktion, z.B.
    • Hinterschnitte
    • bionische Strukturen zur Material-/Gewichtsreduktion
    • integrierte Funktionalität
    • Gruppierung von Baugruppen in ein 3D druckbares Objekt
  • Personalisierbare Objekte
  • Rasche Umsetzung von der Idee bis zum Objekt
  • Produktion auf Nachfrage und vor Ort
  • Kein Ausschuss / Materialverschwendung in der Produktion

Der 3D-Druck Prozess

Die Schritte des 3D Druck Prozesses, hier exemplarisch am FDM/FFF-Verfahren erläutert.  Im gezeigten Beispiel wird das 3D-Modell eines kombinierten LEGO duplo- / Brio Verbindungssteines erstellt. Geschmolzener Kunststoff wird aus einer Düse schichtweise aufgetragen. Produktion mit einem Einsteiger-3D-Drucker. Benötigte Zeit: 45 Min. Materialkosten: ca. 0.15 €):

3D Druck Lego / Brio CAD 3D Model lego_brio_brick_3dprint_phase1 lego_brio_brick_3dprint_phase2
1. Die digitale Datei des 3D-Objektes dient als Vorlage, z.B. ein CAD Modell 2. Die Datei wird zur Vorbereitung digital in Schichten aufgeteilt und an den Drucker gesendet 3. Der Drucker beginnt die ersten Schichten aus dem bio-kompatiblen Kunststoff PLA aufzutragen.
(30s Video dazu)
4. Das Objekt entsteht so Schicht für Schicht. Nach ca. 20 Schichten
lego_brio_brick_3dprint_phase3  lego_brio_brick_3dprint_phase4 lego_brio_brick_3dprint_final lego_brio_brick_3dprint_final_in_use
 5. Nach ca. 50 Schichten  6. Nach ca. 70 Schichten  7. Das fertig „gedruckte“ Modell nach 100 Schichten 8. Der LEGO/Brio Verbindungsstein im Einsatz