In einer schnelllebigen Geschäftswelt können selbst kleinste Verzögerungen große Auswirkungen haben. Ein fehlendes Bauteil oder ein defektes Gerät bringen nicht selten ganze Produktionsprozesse ins Stocken. Klassische Beschaffungswege sind in solchen Situationen oft zu langsam. Doch was wäre, wenn Sie solche Herausforderungen direkt selbst lösen könnten, und zwar unabhängig von externen Lieferanten?
Mit dem Einsatz von 3D-Drucktechnologien in Ihren Geschäftsprozessen eröffnen sich genau diese Möglichkeiten. Damit Sie das volle Potenzial dieser Technologie erkennen können, beantworten wir in diesem Artikel die Frage: „Was kann man mit 3D-Druckern eigentlich machen?“
Was ist 3D-Druck überhaupt?
Der 3D-Druck ist ein spezielles Verfahren, bei dem dreidimensionale Objekte aus digitalen Vorlagen aufgebaut werden. Statt Material wegzunehmen, wie bei der Fräs- oder Drehbearbeitung der Fall ist, wird beim 3D-Druck Material hinzugefügt.
Die Grundlage für den Druck bildet ein digitales 3D-Modell (z. B. eine CAD-Datei). Dieses Modell wird vom Drucker in feine Schichten zerlegt und anschließend aus einem geeigneten Material Schicht für Schicht aufgebaut.
Es gibt verschiedene 3D-Drucktechnologien, die sich je nach Einsatzzweck, Material und Präzision unterscheiden. Die drei wichtigsten Verfahren sind:
- FDM (Fused Deposition Modeling): Der meistgenutzte Ansatz im industriellen und privaten Bereich. Hierbei wird Kunststofffilament erhitzt und über eine Düse schichtweise aufgetragen.
- SLA (Stereolithografie): Ein hochpräzises Verfahren, bei dem flüssiges Harz durch UV-Licht ausgehärtet wird. SLA liefert sehr glatte und detailreiche Oberflächen, wodurch dieses 3D-Druckverfahren beispielsweise in der Medizintechnik zum Einsatz kommt.
- SLS (Selektives Lasersintern): Bei diesem Druckverfahren wird pulverförmiges Material mithilfe eines Lasers punktgenau verschmolzen.
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Was sind die Vorteile von 3D-Druck gegenüber klassischen Fertigungsmethoden?
Warum sollten Sie sich als Unternehmen oder als Privatperson für einen 3D-Drucker entscheiden? Um zum Beispiel unabhängig von Lieferketten zu sein. Anstatt Wochen auf wichtige Ersatzteile zu warten, können Sie diese auch direkt mit dem eigenen 3D-Drucker herstellen. Die Unabhängigkeit von Lieferketten ist jedoch nur ein relevanter Vorteil für Sie als Unternehmen. Ein weiterer Pluspunkt, je nachdem wie Sie den 3D-Drucker einsetzen wollen, ist die schnelle Produktentwicklung. Prototypen können in Stunden statt Wochen erstellt und direkt getestet werden. Das beschleunigt die Entwicklungsprozesse erheblich. Weitere Vorteile eines 3D-Druckers sind:
- Individualisierung ohne Zusatzkosten: Jedes gedruckte Teil kann einzigartig sein – ohne teure Werkzeuge oder Gussformen. Das ist besonders spannend für Kleinserien oder maßgeschneiderte Produkte.
- Kosteneffizienz bei kleinen Stückzahlen: Klassische Fertigungsverfahren lohnen sich meist erst bei großen Mengen. 3D-Druck hingegen ist auch bei Einzelanfertigungen oder Kleinauflagen wirtschaftlich.
- Ressourcenschonung: Da nur das wirklich benötigte Material verwendet wird, entsteht weniger Abfall als bei zerspanenden Verfahren.
Was kann man mit 3D-Druckern machen?
Einige einfache Grundlagen zum Thema 3D-Drucker kennen Sie nun. Kommen wir also zum Hauptthema – was kann man mit dem 3D-Drucker machen? Die kurze Antwort ist: fast alles! Zumindest alles, was Sie sich als greifbares Objekt vorstellen können. Die etwas ausführlichere Antwort ist: 3D-Drucker sind mittlerweile extrem vielseitig und lassen sich in vielen Bereichen einsetzen. Sie können damit Prototypen, Ersatzteile oder auch individuelle Produktlösungen entwickeln und herstellen.
Unser Tipp: Sollten Sie keine genauen Vorstellungen von den 3D-Modellen haben, dann besuchen Sie doch die Plattform Thingiverse. Diese kostenlose Online-Community führt zahlreiche 3D-Modelle, die sie gerade für die ersten Testläufe nutzen können. Oder Sie erstellen neue Modelle und laden diese in die Community hoch.
Neue Prototypen oder Produkte erstellen
Mit einem SLS oder SLA 3D-Drucker erhalten Sie die Möglichkeit, Prototypen oder Produkte zu erstellen. Ingenieure, Entwickler und Start-ups nutzen 3D-Druck, um schnell und günstig Ideen in die Realität umzusetzen. Sie können beispielsweise Funktionsmodelle für interne Tests erstellen oder Passform-Tests vor Serienfertigung. Auch für Design Studien zur Kundenpräsentation sind 3D-Drucker geeignet.
Individualisierte Produkte
Neue Produkte lassen sich mit einem 3D-Drucker schneller erzeugen, als wenn Sie den klassischen Fertigungsweg wählen. Vor allem, wenn sich diese Produkte noch in der Testphase befinden. Alternativ lassen sich mit einem Drucker auch individualisierte Modelle erstellen. Kundenspezifische Einzelstücke oder Kleinserien lassen sich ohne hohe Produktionskosten realisieren. Einsatzbeispiele sind Werbemittel mit Logo oder maßgefertigte Bauteile für spezielle Anforderungen.
3D-Drucker in der Medizintechnik
Die 3D-Drucker sind mittlerweile technologisch so stark entwickelt, dass sie auch in der Medizintechnik eine Anwendung finden. Durch eine passgenaue und patientenspezifische Herstellung lassen sich die Druckverfahren bei der Erstellung von Zahnmodellen oder Prothesen anwenden. Auch Modellfertigungen für eine OP-Planung sind üblich.
Schlussendlich lassen sich 3D-Drucker auch im Bereich Kunst, Design oder Architektur nutzen. Durch eine Verwirklichung komplexer Formen lassen sich beispielsweise coole Skulpturen, Lampenschirme oder andere künstlerische Dinge drucken.
Mit welchen Materialien wird gedruckt?
Mit welchen Materialien druckt der 3D-Drucker?
Entscheiden Sie sich für das 3D-Drucken, dann stehen Ihnen für Ihre Modelle unterschiedliche Materialien zur Verfügung. Die Auswahl des richtigen Materials ist für die Qualität des Produktes (Stabilität, Flexibilität, Temperaturbeständigkeit) entscheidend. Je nach Druckverfahren stehen Ihnen unterschiedliche Materialien zur Verfügung. Die Auswahl entscheidet am Ende auch darüber, was Sie mit dem 3D-Drucker machen können.
Kunststoffe für FDM und SLS:
Die am häufigsten genutzten Materialien im 3D-Druck sind Thermoplaste, also Kunststoffe, die durch Erwärmen formbar gemacht werden. Zum Einsatz kommen:
- PLA (Polylactid): Biologisch abbaubar und einfach zu drucken. Sie sind ideal für Prototypen oder coole und dekorative Teile.
- ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol): Dieses Material ist robuster und hitzebeständiger als PLA. Gedruckt werden damit vor allem funktionale Bauteile.
- Nylon (PA): Nylon überzeugt mit hoher Belastbarkeit. Es ist flexibel und abriebfest und somit perfekt für funktionale Bauteile im Maschinenbau.
Harze
Beim SLA-Druckverfahren kommen flüssige Kunstharze zum Einsatz, die mit UV-Licht ausgehärtet werden. Anwendbar sind dafür folgende Materialien:
- Standardharze: Sie besitzen eine glatte Oberfläche und sind ideal für Modelle mit hoher Detailgenauigkeit.
- Technische Harze: Diese Materialien sind temperatur- oder schlagfest. Daher werden Sie für Dentaltechnik, Industrie oder den Maschinenbau eingesetzt.
Metall oder Metallpulver
Im industriellen Bereich werden auch Metalle wie Aluminium, Titan oder Edelstahl für das Drucken verwendet. Hierbei wird feines Pulver mithilfe eines Lasers verschmolzen. Dieses Material ist ideal für hochfeste Bauteile oder Prototypen, die später in Serie gegossen werden.
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