3D Druck ist als additives Verfahren vielseitig einsetzbar bei der Produktentwicklung
Seit einigen Jahren bieten 3D-Druckverfahren völlig neue Möglichkeiten im Bereich der Produktentwicklung. Da die Qualität der 3D gedruckten Teile inzwischen sehr hoch ist, beschränken sich die Einsatzgebiete längst nicht nur auf das Prototyping im Entwicklungsprozess. Ein Einsatz in Kleinserien, wo Spritzgussteile aus Kostengründen noch nicht rentabel sind, ist inzwischen problemlos möglich.
Die Einsatzgebiete für diese additive Fertigungsmethode ist dabei sehr vielseitig und reicht von der Anfertigung von benötigten Sonderteilen über die Erstellung von Gehäuseprototypen bis hin zum Druck von Montagehilfen und Spannzeugen für die Fertigung von Serienteilen.
Nantis setzt dabei inhouse auf zwei verschiedene 3D-Druckverfahren. Wohingegen der SLA Druck (Stereolithografischer Schichtaufbau) sich besonders gut für kleinste Teile mit sehr hohem Detailgrad eignet, erlaubt der FDM Druck (Schichtaufbau durch Filamentabscheidung) zwar einen etwas geringeren Detailierungsgrad bei den Werkstücken, aber eine große Auswahl verschiedener Materialsysteme. Dadurch lassen sich sehr schnell an den jeweiligen Anwendungsfall angepasste und trotzdem sehr robuste Teile herstellen. Neben einfarbigem ist dabei auch ein mehrfarbiger Druck möglich, wodurch sich vielseitige Designmöglichkeiten eröffnen.
Dadurch, dass Nantis sich schon seit vielen Jahren mit 3D-Druck Technologien beschäftigt, besteht auch ein großer Erfahrungsschatz bei der Konstruktion von Komponenten, die speziell darauf ausgelegt sind, durch ein 3D-Druckverfahren hergestellt zu werden. Diese Erfahrung setzt sich in der Herstellung entsprechender Teile fort, sowie der nachgelagerten Optimierung von Druckparametern. So können auch optisch ansprechende Komponenten mit hoher Oberflächengüte realisiert werden, die sich in manchen Fällen kaum noch von Komponenten unterscheiden, die über klassische Fertigungsverfahren hergestellt wurden.
3D Druck im Prototyping und in der Fertigung
Um den Entwicklungsprozess eines Produkts bestmöglich zu unterstützen und zu beschleunigen, ist es sinnvoll, bereits in den frühen Entwicklungsphasen Prototypen und Muster zu erstellen. Nantis nutzt hierfür verschiedene Rapid-Prototyping-Technologien und Fertigungsmöglichkeiten im Bereich der Elektronik, Mechanik und Softwaretechnik.
In unserer firmeneigenen Fertigung und Entwicklung können wir sehr schnell Elektronikprototypen herstellen, zugehörige Gehäuse mit dem 3D-Drucker drucken oder fräsen. Wir erstellen eine erste Beispiel-Applikation für Smartphones oder für den PC. Oft ergeben sich die nächsten Schritte nach einem ersten "Anfassen" von selbst, weitere Stakeholder lassen sich deutlich einfacher gewinnen.
Der 3D-Druck ist ein vielseitiges und unerlässliches Werkzeug für die Entwicklung von Produkten
Mit 3D Druck können wir mechanische Objekte sehr schnell von der digitalen in die reale Welt holen. Die Materialeigenschaften wie Haltbarkeit oder Festigkeit und die Maßhaltigkeit der gedruckten Objekte ist so hoch, dass diese nicht nur als Fertigungshilfsmittel, sondern sogar als Serienteile Anwendung finden können.
Dies haben wir anschaulich an einer Wandleuchte demonstriert, deren gesamter Leuchtenkörper von uns speziell für die Herstellung im 3D-Druckprozess designt und optimiert wurde. Natürlich kommt auch die modular gestaltete LED-Technik aus unserem Haus, sodass diese zusammen mit den restlichen Teilen der Leuchte die Möglichkeiten von Rapid Prototyping Verfahren im Entwicklungsprozess veranschaulicht.
Lesen Sie in Kürze mehr über unsere gedruckte Leuchte HE32-Wall (coming soon).
Unser neuester 3D-Drucker – der Prusa XL
Mit fünf separaten Druckköpfen eröffnet der Prusa XL im 3D-Schmelzdruck (FDM) neue Möglichkeiten. Der Prusa ist solide verarbeitet und technisch auf dem neusten Stand. Der Clou: Er besteht teilweise aus selbst 3D gedruckten Teilen. Ein großes Druckbett und eine hervorragende Druckqualität zeichnen den XL aus und lassen ihn zu industriellen Druckern aufschließen.
Dank seines Gehäuses ist er auch in der Lage Hochtemperaturmaterialien drucken zu können und störende Seiteneffekte wie das thermische Verziehen („Warping“) stark zu reduzieren, um so auch bei schwer zu druckenden Materialien eine hohe Druckqualität sicherzustellen.
Die 5 Extruder erlauben uns Mehrfarbdrucke effizient umzusetzen, um optisch noch ansprechendere Prototypen zu erstellen. Aber auch das Verwenden verschiedener Materialien am selben Druckobjekt z.B. in Form von wasserlöslichen Stützstrukturen oder elastischen Dichtungen sind so problemlos in einem Herstellungsprozess möglich.
Druck von Kleinserien inklusive Brandschutz!
Grundsätzlich kann für fast jeden Anwendungsfall das passende Material verarbeitet werden und auch komplexe Drucke großer Objekte (36x36x36cm³) über viele Stunden ist zuverlässig möglich.
Durch die hohe Geschwindigkeit und das große Druckvolumen können in Zusammenspiel mit unseren anderen 3D-Druckern von Prusa auch höhere Stückzahlen eines Bauteils in kurzer Zeit hergestellt werden, sodass die gedruckten Teile auch in einer kommerziellen Kleinserie zum Einsatz kommen können. Dies wurde auch dadurch möglich, dass es inzwischen zertifizierte Druckmaterialien der Brandschutzklasse „V0“ gibt, die daher auch in Serienprodukten mit entsprechenden Anforderungen an den Brandschutz eingesetzt werden können.
Erfahren Sie mehr über Prototyping
Mit folgenden Druckmaterialien arbeiten wir:
- P PLA (Kommt bei uns am häufigsten zum Einsatz. Es besteht aus Maisstärke/Polymilchsäure)
Eigenschaften: robust, leicht zu drucken, spröde, nicht UV beständig, nicht Temperaturstabil.
Einsatz: große und kleine Teile mit vielen Details. - PETG (Setzen wir sehr häufig ein)
Eigenschaften: leicht zu drucken, Hitze- und witterungsbeständig, schlagzäh, lebensmittelechte Varianten verfügbar, weniger spröde als PLA, gute Transparenz, kaum Vergilben, für den Außenbereich geeignet.
Einsatz: mechanische Teile, Halterungen, Klemmen Teile für den Außeneinsatz.
- ASA (Kommt nur bei Teilen mit starker mechanischer Beanspruchung zum Einsatz)
Eigenschaften: sehr gute mechanische Eigenschaften (fest, steif, zäh), UV-beständig (anders als ABS), beständig gegen viele Öle und Chemikalien, schwieriger zu drucken, temperaturstabil, witterungsbeständig.
Einsatz: Hochtemperaturbeständige Teile, Außeneinsatz, Teile mit hohen mechanischen Anforderungen. - TPU (Kommt selten zum Einsatz z.B. für flexible Hüllen oder Dichtungen)
Eigenschaften: thermoplastischer Elastomer, bleibt nach dem Druck elastisch, kann als dämpfendes Material oder als Dichteinsatz dienen, UV-beständig, isolierend, dämmend, beständig gegen viele Chemikalien.
Einsatz: Technische Funktionsteile.