ZerspanungstechnikDer Druck der dritten Dimension
In den letzten drei Jahren hat der 3D-Druck eine enorme Entwicklung durchgemacht. In seinen Anfängen war er noch eine Angelegenheit für Spezialisten und die schnelle Prototypenherstellung – Stichwort Rapid Prototyping. Heute ist 3D-Druck aber mehr als Rapid Prototyping: er ist reif für die Produktion. Davon ist man auch bei Westcam überzeugt und setzt daher auf unterschiedliche Verfahren für unterschiedliches Material.
Der konstruierte Kunststoffbauteil, mit dem die Öffnung des Leuchtenmodells staubdicht zu verschließen war.
Die Westcam Datentechnik ist seit mehr als 15 Jahren im Bereich digitaler Fertigung und 3D-Printing tätig. Seit Beginn des Jahres bietet das Technologieunternehmen neben der Beratungsdienstleistung auch 3D-Druck-Systeme von 3D Systems und Voxeljet an.
Die enorme Entwicklung der Technologien konnte Westcam besonders anhand der neuen Möglichkeiten in unterschiedlichen Projekten feststellen. Im Bereich 3D-Printing befassten sich vor drei Jahren die meisten Projekte noch mit der Konzipierung und Herstellung von Prototypen. Seit der Erweiterung der technischen Möglichkeiten ergeben sich aber immer mehr Projekte, die auf die Konstruktion von tatsächlich eingesetzten, fertigen Bauteilen abzielen.
Hier im Bild ist die Projekt-Lampe mit Bauteil zu sehen.
Projekt Staubdichtmachung
Ein konkretes Projekt, bei dem die Schnelligkeit und die Effizienz des 3D-Drucks vollständig überzeugten, konnte Westcam in Zusammenarbeit mit dem renommierten österreichischen Leuchtenhersteller Zumtobel Lighting GmbH realisieren. Mit Hilfe der digitalen Prozesskette, welche Systeme von 3D Scan (GOM Gesellschaft für Optische Messtechnik) über Konstruktion (Autodesk) bis hin zur digitalen Fertigung in 3D-Druck (3D Systems) umfasst, konnte in kürzester Zeit die Aufgabenstellung des Leuchtenherstellers gelöst werden.
Ziel dieses Projektes war es, ein neues Leuchtenmodell staubdicht zu gestalten. Dabei galt es eine Öffnung durch ein kleines Kunststoffbauteil zu verschließen. Dieses Kunststoffbauteil sollte ohne die aufwändige Erstellung eines Spritzgusswerkzeuges erzeugt werden, da eine Stückzahl von 200 benötigt wurde. Diese Stückzahl stellte sich für die digitale Produktion als ideal heraus und so konnte das gesamte Projekt innerhalb von nur drei Tagen abgewickelt werden.
Scan des Bauteils mit der zu verschließenden Öffnung.
Staubdicht verschlossene Öffnung.
Diese Bild zeigt den strukturoptimierten Radträger.
Projekt Radträger-Neugestaltung
Ein weiteres, das von Voxeljet durch die neuen Möglichkeiten der digitalen Fertigung realisiert werden konnte, befasste sich mit der Neugestaltung eines Radträgers. Hier wurden durch den 3D-Druckprozess völlig neue Gestaltungsfreiheiten eröffnet und der Formenbau deutlich beschleunigt. Um die Designfreiheit des 3D-Druckes nutzen zu können, wurde das Bauteil mit Simulationstools neu gestaltet, welche die Strukturfindung inspirieren und dabei auch Herstellbarkeit und Lebensdauer berücksichtigen. Das Ergebnis ist vielversprechend: Der neu gestaltete Radträger ist nun im Vergleich zum alten Design um den Faktor 3 bis 5 steifer, ohne dass zusätzliches Material eingesetzt wurde.
Die Beispiele zeigen, dass durch die digitale Fertigung Kleinserien oder individualisierte Produkte schnell und flexibel produziert werden können. Darüber hinaus können mit den modernen 3D-Drucksystemen derart komplexe Formen gedruckt werden, die bislang mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht hergestellt werden konnten.
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