3D-DRUCK
für die additive Fertigung
3D-Druck Verfahren, 3D-Drucker, Filament bzw. Druck-Werkstoff usw. für den modernen Maschinenbau und spezielle Branchen
Bild: Fraunhofer IWU
Additive Fertigung | Alles über den 3D-Druck
Es gibt einige Bezeichnungen für den 3D Druck wie additive Fertigung (additive manufacturing), generative Fertigung oder Rapid Prototyping. Nachdem das 3D Druckverfahren zunächst Einzug in die Prototypen Fertigung hielt, ist nun auf dem besten Weg zur Massentauglichkeit. Hier finden Sie verschiedenste 3D-Druckneuheiten wie 3D-Druckverfahren, -Drucker, Filamente bzw. Werkstoffe usw. für den modernen Maschinenbau und spezielle Branchen.
3D Druck Innovationen 2023
Informieren Sie sich über News aus der aufstrebenden 3D Drucktechnik bzw. die additiven Fertigungsverfahren. Hier finden Sie Bauteile aus Kunststoff oder Metall, Verfahren wie das Selektive Laser Sintern (SLS) oder die Stereolithografie (SL) und 3D Drucker u. a. von Igus, Schaeffler, Systec oder Voxeljet. Verpassen Sie keine Neuheit der Branche für die Formgebung Ihrer Konstruktionsbauteile.
3D Druck Resin erhöht Lebensdauer
23.07.2023 | Igus stellt mit Iglidur i3000 das weltweit erste 3D-Druck-Resin für DLP-3D-Drucke von Verschleißteilen vor. Nach der Aushärtung senkt sich die Bauplattform um eine Schichtstärke ab, damit die nächste Belichtung erfolgen kann. Schicht für Schicht entstehen so winzige Bauteile.
Lebensdauer von 3D-Druck Teilen in 30 s
23.07.2023 | Igus stellt das weltweit erste 3D-Druck-Resin für DLP-3D-Drucke von Verschleißteilen vor. Nach der Aushärtung senkt sich die Bauplattform um eine Schichtstärke ab, damit die nächste Belichtung erfolgen kann. Schicht für Schicht entstehen so winzige Bauteile wie Zahnräder mit 0,2 mm Spitzen.
Ultraschneller Polymer 3D Drucker
16.07.2023 | Nexa3D hat den ultraschnellen industriellen 3D-Drucker XiP Pro vorgestellt, der einen höchsten täglichen Produktionsdurchsatz sowie die niedrigsten Gesamtbetriebskosten seiner Klasse bieten soll. Das erreicht er mit exponentiell schnellerer Druckgeschwindigkeit.
Erstes Elastomer für 3D-Drucker Fuse
14.07.2023 | Mit dem neuen TPU 90A Powder für die Fuse Serie von Formlabs lassen sich belastbare, hautverträgliche und erschwingliche Komponenten für die Medizintechnik, Fertigung, Maschinenbau und Konsumgüterindustrie in der SLS-3D-Druck Fuse Serie des Herstellers drucken.
Additive Fertigung für Metall-Keramik
13.07.2023 | Die Multimaterial-3D-Druck Anlage von Schaeffler basiert auf einem einzigartigen Konzept für die hochpräzise additive Fertigung von 3D-Druck Bauteilen in einer Kombination aus Metallen und Keramiken. Carsten Merklein erläutert, was heute vielleicht morgen möglich ist.
Erstes Stahltriebwerk aus dem 3D Drucker
11.07.2023 | PTC hat das weltweit erste Mikro-Turbotriebwerk vorgestellt, welches vollständig mit dem 3D Drucker gefertigt wurde. Die einzige Baugruppe wurde in der CAD-Software Creo entwickelt. Das Triebwerk wurde mit einem EOS 3D-Drucker aus dem Werkstoff Inconel gedruckt. Es wiegt nur 3,6 kg.
3D Druck zur Herstellung von Insektenschutz
14.03.2023 | In der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) wurde in einem 3D-Drucker ein Insektenschutzmittel hergestellt. Der 3D-Drucker verkapselt erst das Insektenschutzmittel und bringt es in die gewünschte Form. Das kann beispielsweise ein Ring sein, den der Anwender am Finger trägt.
Epsilon 3D Drucker mit verbesserter Elektronik
10.01.2023 | BCN3D stellt die neue Generation für seine Epsilon-Serie vor. Diese bietet ein neues Design sowie eine optimierte Elektronik. XYZ-Autokalibrierung und lokaler Netzwerkzugriff komplettieren die Neuerungen. Weitere Details zeigt das folgende Video:
3D Drucker Kunststoff | Additive Fertigung von Kunststoffteilen
Ob additive Manufacturing, generative Fertigung oder Rapid Prototyping, hergestellt werden Bauteile in diesen Verfahren auf einem 3D Drucker. Inzwischen sind diese Druckverfahren ein Stück weiter in der Industrie angekommen und eignet sich so auch für die Serien und Massenfertigung. Wir stellen Ihnen hier Neuheiten und Anwendungen des 3D-Druckers für Kunststoffe vor:
3D Drucker Metall | Additive Fertigung von Metallteilen
Der 3D-Drucker Metall zieht mehr und mehr in die Fertigung ein. Anstatt Tage oder Wochen auf die herkömmliche Bearbeitung zu warten, lassen sich Metallteile jetzt fast sofort in Stunden und ohne zusätzliche Werkzeuge in 3D drucken. Präzisionsteile und Baugruppen sind so schnell und kostengünstig herzustellen. Der Artikel stellt Neuheiten und Anwendungen der additiven Fertigung für Metalle vor wie das erste Stahltriebwerk in nur einem einzigen Bauteil.
3D Druck Material | Filamente von Kunststoff bis Metall
Die Filamente und Materialien für die additive Fertigung entwickeln sich stetig weiter. Der aktuelle Entwicklungsstand für Material für 3D Druckverfahren zeigt eine zunehmende Vielfalt und höhere Leistungsfähigkeit an 3D Drucker Materialien, die nicht zuletzt den oft robusten Anforderungen in der Industrie gerecht werden. Neben der Nachhaltigkeit müssen die Bauteile auch immer hochleistungsfähiger sein. In diesem Artikel erfahren Sie, was es alles gibt und wo die Reise hingeht.
3D Druck Verfahren | Für die Fertigung der Zukunft
Die additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druckverfahren, umfasst verschiedene Fertigungsverfahren, die alle auf dem gleichen grundlegenden Konzept beruhen: dem schichtweisen Aufbau eines Objekts. Dazu gehören Techniken wie Stereolithographie (SLA), selektives Lasersintern (SLS), Selective Laser Melting (SLM), Fused Deposition Modeling (FDM), und Direct Metal Laser Sintering (DMLS), um nur einige zu nennen. Was sich hinter den einzelnen Verfahren verbirgt, erfahren Sie hier.
Komponenten aus dem 3D Drucker
Energieketten Rack
Flugzeugtür
Greifer
Leiterplatte
Pflastersteine
Roboterteile
Segelboot
Zahnräder
Komponenten für die additive Fertigung
ABB Roboter Software für den 3D-Druck
ABB Roboter für den 3D-Druck lassen sich jetzt in nur 30 Minuten programmieren. Dafür wurden Funktionalitäten in die Simulations- und Offline-Programmier-Software „Robotstudio“ integriert. Dank der neuen Software müssen Unternehmen keine manuelle Programmierung mehr durchführen.
Energieketten und Linearführungen aus Kunststoff
Die industrieerprobten Linearführungen und Energieketten aus Kunststoff von Igus haben Fabmaker überzeugt, in einen 3D-Drucker für den Schul- und Ausbildungsbereich einzubauen. Bevor jedoch das Projekt Bildungsdrucker gestartet wurde, hat man die am Markt verfügbaren 3D-Drucker unter die Lupe genommen.
Lineartechnik für führungsgenaue 3D-Drucker
Stellt ein Unternehmen die in seine eigenen Produkte eingebauten Komponenten mit diesen selbst her, ist das wohl die beste Referenz. U. a. werden alle Kunststoffteile, die in den 3D-Druckern von HM-3D verbaut sind, auf selbigen hergestellt. Mit an Bord ist Lineartechnik von Dr. Tretter.
Werkzeugwechsler für 3D Beton Drucker
Gimatic liefert das Werkzeugwechselsystem für einen 3D-Beton-Drucker. Momentan verfügt der Printstones X1 neben der 3D-Druck-Düse über ein Werkzeug zum Vermessen des Untergrundes auf dem gedruckt wird. Der Werkzeugwechsler ist ein wichtiger Bestandteil des Systems.
Hersteller Know-how für additive Fertigung
Es gibt eine Reihe von führenden Unternehmen in der 3D-Druckindustrie, die sich auf die Herstellung von 3D-Druckern, Komponenten und Filamenten spezialisiert haben. Einige davon sind:
Igus ist ein Hersteller von speziellen Filamenten für 3D-Drucker, insbesondere solche, die für bewegliche Anwendungen entwickelt wurden. Außerdem bietet das Unternehmen einen umfassenden 3D-Druckservice.
3D Druck Service – Online und schnell
Seit ein paar Jahren baut Igus die Sparte für additive Fertigung mit 3D-Druck, Flimamententwicklung & Co. auf. Brandneu ist ein neuer Lebensdauer Rechner für 3D Druckteile, der online in nur 30 s verschleißfeste und schmierfreie Teile berechnet. und es gibt einen 3D-Druckservice für XXL Teile bis 3 m Größe. Mit 4K für 3D bieten die Kölner einen Multimaterialdruck für multifunktionale Bauteile. Diese und alle weiteren Neuheiten additiver fertigung bei Igus finden Sie hier.
3D Druck Filament und Material – langlebig
3D Drucker bei Igus fertigen Bauteile auch mit verschiedenen Filamenten. Im 2-Komponenten 3D-Druckverfahren lassen sich diverse Materialeigenschaften einfach kombinieren. So können z. B. Bauteile eine besondere Steifigkeit und hohe Verschleißfestigkeit erlangen. Jüngste Neuentwicklung ist das Igus 3D Druck Filament Igumid P190. Durch eine Kohlefaserverstärkung ist es extrem steif und fest. Der Artikel stellt Ihnen diese und weitere Neuentwicklungen vor.
Der Sondermaschinenbau der Schaeffler Gruppe, Special Machinery, stellt Anlagen für die additive Fertigung, darunter Multimaterial 3D Druckanlagen für einzigartige Materialkombinationen.
Multimaterial 3D Drucker mit grenzenlosem Potential
Die Schaeffler Gruppe präsentierte auf der Automatica 2023 ein neuartiges System für das additive Manufacturing für die Industrie. Der Multi Material 3D Drucker bietet ein grenzenloses Potential für einzigartige Material-Kombinationen und Funktionsintegration, freie Design-Gestaltung und schnelle Marktreaktion in der additiven Fertigung.
Weitere Hersteller:
- 3D Systems, Gegründet von Chuck Hull, dem Erfinder der Stereolithographie, bietet der Hersteller eine breite Palette von 3D-Druckern, Materialien und Dienstleistungen an.
- EOS ist ein führender Anbieter von industriellen SLS- und DMLS-3D-Druckern und den dazugehörigen Materialien.
- Formlabs ist ein führender Anbieter von SLA-3D-Druckern und bietet eine Vielzahl von Harzmaterialien an.
- HP ist bekannt für sein Multi Jet Fusion (MJF) 3D-Druck-Verfahren und bietet auch eine Reihe von Materialien speziell für 3D-Drucker an.
- Materialise bietet eine Vielzahl von 3D-Druck-Dienstleistungen und -Software an und hat eine umfangreiche Materialpalette.
- Prusa Research, gegründet von Josef Průša, ist bekannt für seine qualitativ hochwertigen, erschwinglichen FDM-3D-Drucker und Filamente.
- Stratasys ist ein Pionier in der 3D-Druckbranche und bekannt für die FDM- und PolyJet-3D-Drucker. Der Hersteller produziert zudem eine breite Palette von Filamenten.
- Ultimaker produziert FDM-3D-Drucker und eine breite Palette von Filamenten.
- Voxeljet ist spezialisiert auf industrielle 3D-Drucksysteme und Dienstleistungen, insbesondere für den Gießerei- und Produktionssektor.
3D Druck Anwendungen und Branchen
Die additive Fertigung hat zahlreiche Branchen revolutioniert, indem es die Produktion von Prototypen, Einzelteilen und Kleinserien beschleunigt und die Kosten senkt. Hier sind einige der Branchen, in denen 3D-Druck Verfahren besonders Einzug halten:
- Automobilindustrie: Im Fahrzeugbau wird der 3D-Druck für die Prototypenherstellung, die Produktion von Endteilen und die Erstellung von Werkzeugen und Vorrichtungen eingesetzt. Er ermöglicht eine schnellere Produktentwicklung und die Realisierung komplexer Designs.
- Bauindustrie: Deer 3D-Druck wird immer mehr für die Erstellung von Architektur-Modellen und sogar für die additive Fertigungsverfahren ganzer Gebäudestrukturen genutzt. Dies ermöglicht eine schnellere und kosteneffizientere Bauweise.
- Bildung: Schulen und Universitäten nutzen 3D-Druck, um den Schülern und Studenten das Konzept des Designs und der Fertigung näher zu bringen. Das fördert die Kreativität und Innovation im Klassenzimmer.
- Luft- und Raumfahrt: Aufgrund der Fähigkeit, leichte und dennoch robuste Teile zu erzeugen, hat die Luft- und Raumfahrtindustrie den 3D-Druck für sich entdeckt. 3D-gedruckte Teile können den Kraftstoffverbrauch senken und die allgemeine Effizienz von Flugzeugen und Raumfahrzeugen verbessern.
- Medizintechnik: 3D-Druck Verfahren wird verwendet, um individuell angepasste medizinische Geräte wie Prothesen, Gehörimplantate und Zahnersatz zu erstellen. Auch für die Herstellung von chirurgischen Modellen nd in der Forschung im Bereich Bioprinting wird die Technologie sehr geschätzt.
- Kunst und Design: Künstler und Designer nutzen die additive Fertigung, um einzigartige und komplexe Kunstwerke und Designs zu schaffen, die mit traditionellen Methoden nicht möglich wären.
- Einzelhandel: Viele Einzelhändler nutzen 3D-Druckverfahrenfür die schnelle und kostengünstige Prototypenherstellung, für individuell gestaltete Produkte und sogar für die Produktion von Endprodukten.
- Energiesektor: 3D-Druck wird auch in der Energiebranche genutzt, zum Beispiel zur Herstellung von Komponenten für Windturbinen oder für spezialisierte Werkzeuge und Ausrüstungen in der Öl- und Gasindustrie.
Die folgenden Anwendungen beleuchten wir etwas genauer:
3D Betondrucker für indivduelles Baumaterial
Was wäre, wenn: Sie beim Bau Ihres Eigenheimes individuelle Betonteile ganz nach Ihren Wünschen erstellen könnten und bei all dem auch noch CO2 reduzieren würden? Wie das gehen soll, wissen das Start-up Printstones. Für die nötige Flexibilität sorgt ein Werkzeugwechsler von Gimatic.
3D Bildungsdrucker für Schule und Ausbildung
Technikaffine Startups setzen wagemutiger als andere Unternehmen aufkommende Technologien in neue, marktgängige Produkte um. So hat auch Fabmaker einen 3D-Bildungsdrucker entwickelt. Bei der Auswahl der Funktionselemente und Komponenten setzen die Mitarbeiter auf Lineartechnik von Igus.
3D geduckte Mikrostrukturen für Cochlea Implantat
Wissenschaftler haben auf Basis der 3D Mikrofabrikation von Mikrostrukturen von Nanoscribe ein neuartiges Cochlea Implantat entwickelt. Mittels 3D-Druck hergestelle Mikrostrukturen geben über kleinste Strukturen Steroide ab. Das Implantat Design wurde zur Senkung der Restgehör Schädigung durch ein Elektroden Einführungstrauma konzipiert.
Corona Viren aus dem 3D Drucker
Viren sind so winzig, dass man sie mit dem bloßen Auge nicht erkennen kann. Selbst viele Mikroskope sind nicht in der Lage, Viren zu detektieren. Forscher der Universität Würzburg haben deshalb das erste biologisch korrekte 3D-Modell vom Corona-Virus im 3D-Drucker gedruckt.
Künstliche Herzklappe aus den 3D Drucker
Fergal Coulter hat in einem Forschungsprojekt eine bioinspirierte künstliche Herzklappe im 3D Druck Verfahren hergestellt. Dieser Artikel beschreibt, wie bei einer CT Vermessung in der additiven Fertigung ein Dispenser der Reihe Eco-PEN von der Viscotec Tochter Preeflow zum Einsatz kommt.
3D Druck Sandformen für Metallguss in E-Mobility
Der 3D-Druck von Sandformen für Gussteile mit anschließendem Abguss hält nun auch Einzug in die Automobilindustrie in der Produktion von Komponenten für die Elektromobilität. Voxeljet China hat nun bei einem OEM Erfahrungen auf dem Gebiet der additiven Fertigung von Gussformen sammeln können.
3D Druck Grundlagen
Die Geschichte des 3D Drucks
Die Geschichte des 3D-Drucks begann in den 1980er Jahren, als Hideo Kodama vom Nagoya Municipal Industrial Research Institute das erste Patent für ein Rapid-Prototyping-System einreichte. Kurz danach, im Jahr 1986, gründete der US-Ingenieur Chuck Hull die Firma 3D Systems und entwickelte die Stereolithographie (SLA). Mr. Hull ist auch für die Erfindung des STL-Dateiformats verantwortlich, das noch heute weit verbreitet ist.
In den 1990er Jahren wurden weitere 3D-Drucktechnologien eingeführt, wie das Fused Deposition Modeling (FDM) von Scott Crump, der später Stratasys gründete, und das Selective Laser Sintering (SLS) von Carl Deckard an der University of Texas. Diese Technologien haben die Möglichkeiten der additiven Fertigung erheblich erweitert und führten zu seiner steigenden Anwendung in Prototypenbau, Modellbau und Werkzeugbau.
In den 2000er Jahre hat sich der die additive Fertigung zunehmend verbreitet, insbesondere mit der Einführung von Desktop-3D-Druckern. Im Jahr 2005 startete das Reprap-Projekt mit dem Ziel, selbstreplizierenden Drucker zu erstellen. Das führte zu einer starken Verbreitung von Open-Source-3D-Drucktechnologien. Im folgenden Jahrzehnt führten Unternehmen wie Makerbot und Ultimaker erschwingliche Desktop-3D-Drucker ein, die den 3D-Druck für den Privatgebrauch und Kleinunternehmen zugänglich machten und zum Beispiel das Ersatzteile drucken ermöglichten.
Heute wird das 3D-Druckverfahren in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt wie die Medizintechnik, Automobilindustrie oder Luft- und Raumfahrt.
Ein paar Zahlen zur additiven Fertigung
Das weltweite Gesamtwachstum in der additiven Fertigung wächst lt. dem Wohlers Report 2023 um 18,3 %. Laut dem Million Insights Marktbericht wird der weltweite 3D-Druck Markt bis zum Jahr 2030 einen Wert von 76,17 Mrd. USD verzeichnen. Nach Fortune Business Insights zu urteilen, verzeichnete der globale 3D-Druckmarkt im Jahr 2022 einen Wert von 18,33 Mrd. US-Dollar und wird bis 2030 voraussichtlich 105,99 Mrd. US-Dollar erreichen.
10 Trends in der generativen Fertigung
Die additive Fertigung hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Hier sind einige der wichtigsten Trends für 2023:
- Anwendungsorientierte Fertigung: Durch die Optimierung von 3D Druckern, Peripherie und Nachbearbeitung werden der Durchsatz maximiert und die Kosten reduziert, so dass die additive Fertigung wirtschaftlich wird.
- Bioprinting: Dieser Bereich der additiven Fertigung gewinnt an Bedeutung, da immer mehr Fortschritte bei der Erzeugung lebender Zellen und Gewebe gemacht werden. Dies hat das Potenzial, die medizinische Welt zu revolutionieren, von Organtransplantationen bis hin zu personalisierter Medizin.
- Digitalisierung: Die physische Lieferkette wird mit einer digitalen Prozesskette verbunden. So werden kollaborativere, transparentere und effizientere Lieferketten möglich.
- Hybride Fertigungssysteme: Hybridmaschinen, die additive und subtraktive Fertigungstechniken kombinieren, werden immer beliebter. Diese Maschinen ermöglichen die gleichzeitige additive Fertigung (Material hinzufügen) und subtraktive Fertigung (Material entfernen), um eine bessere Oberflächenqualität und genauere Teile zu erzielen.
- Massenproduktion: Obwohl die additive Fertigung traditionell für Prototyping und Kleinserienproduktion verwendet wird, steigt das Interesse an der Verwendung der additiven Fertigung für die Massenproduktion. Fortschritte in der Druckgeschwindigkeit, der Automatisierung und der Prozesskontrolle machen dies zunehmend möglich.
- Metall-3D-Druck: Der dreidimensionale Druck mit Metallen wächst schnell, da immer mehr Branchen – von der Automobilindustrie bis zur Luft- und Raumfahrt – die Vorteile der Herstellung komplexer Metallteile entdecken.
- Multimaterial-3D-Druck: Der Druck mit mehreren Materialien gleichzeitig wird immer häufiger. Dadurch können Produkte mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften in nur einem Druckprozess hergestellt werden.
- Nachhaltigkeit: Mit zunehmender Besorgnis über die Umweltauswirkungen der Fertigung, werden umweltfreundlichere Materialien und Prozesse im 3D-Druck immer wichtiger.
- Softwareentwicklung: Die Verbesserung von Software für den 3D-Druck ist entscheidend für die Weiterentwicklung der additiven Fertigung. Dazu gehören Lösungen für das Design, die Simulation, das Prozessmanagement und die Qualitätskontrolle.
- Verbesserte Schulung und Bildung: Da die additive Fertigung weiterhin wächst, gibt es einen steigenden Bedarf an qualifizierten Fachleuten in diesem Bereich. Daher werden Bildungsprogramme und Zertifizierungen für additive Fertigung immer wichtiger.
Was ist 3D Druck?
3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, das dreidimensionale Objekte aus digitalen Modellen erstellt, indem Material schichtweise hinzugefügt wird bis das gewünschte Design erreicht ist.