Additive Fertigung: Ein innovatives Fertigungsverfahren
Bei der additiven Fertigung - auch 3D-Druck oder 3D-Fertigung genannt - handelt es sich um ein innovatives Fertigungsverfahren. Es unterscheidet sich stark von konventionellen Fertigungsmethoden und kommt vor allem im Prototypenbau sowie bei der Herstellung von individuellen Werkzeugen oder komplizierten Geometrien zum Einsatz.
Die additive Fertigung eignet sich vor allem für:
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Vorteile von Spritzguss Prototypen
Rapid Prototyping bedeutet „schneller Modellbau“. Genau dies zeichnet das Verfahren aus. Es werden schnell Anschauungsmodelle ohne hohe Anforderungen hergestellt. So lassen sich Design und Funktionalität zügig überprüfen und Durchlaufzeiten reduzieren.
Die „schnelle Fertigung“ bezeichnet die schnelle und flexible Herstellung von Bauteilen und Serien direkt aus CAD-Daten. Die Fertigung findet also werkzeuglos statt. Häufig verwendete Materialien sind Glas, Metall, Keramik und vor allem Kunststoffe.
Beim Rapid Tooling werden hoch spezialisierte Fertigungs- und Maschinenwerkzeuge hergestellt. Sie müssen extremen mechanischen Anforderungen gerecht werden. Und das Rapid Tooling fällt auch der additive Formenbau, bei dem Formeinsätze für Spritzgussteile hergestellt werden.
Ablauf der additiven Fertigung
Die additive Fertigung läuft nach dem Schichtbauprinzip ab, bei dem Schicht für Schicht Material aufgetragen wird und sich so ein dreidimensionales Bauteil entwickelt.
Die erste Schicht wird dabei auf eine Bauplattform aufgetragen. Der Laserstrahl schmilzt das Material und die Bauplattform senkt sich. Anschließend wird die nächste Schicht aufgetragen. Durch das erneute Schmelzen verbinden sich beide Schichten miteinander. Dies geschieht anhand der zuvor am Computer generierten Konstruktionsdaten.
Dem Design sind kaum Beschränkungen gesetzt, selbst komplexe Strukturen lassen sich realisieren. Der Fertigungsprozess selbst erfolgt ohne Werkzeuge oder Formen. Das fertige Bauteil wird direkt auf der Grundlage von 3D-CAD-Daten hergestellt.
Vorteile der additiven Fertigung
✔ Mittels der additiven Fertigung können selbst komplexe Strukturen gefertigt werden, man ist in der Konstruktion sehr frei. Individuelle Produkte bzw. Werkzeuge werden an spezifische Bedürfnisse angepasst.
✔ Die additive Fertigung zeichnet sich außerdem durch schnelle Entwicklungs- und Fertigungsprozesse aus. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen. Schnelle Produktionszeiten und -ketten bedeuten einen geringeren Materialverbrauch und somit weniger Produktionskosten.
✔ Die additive Fertigung ist nicht nur besonders effizient, sondern auch nachhaltig. Es wird nur mit dem tatsächlich benötigten Material gearbeitet. Dadurch entfällt der Ausschuss. Der gesamte Entwicklungsprozess ist außerdem sehr flexibel und agil.