Ist 3D Deuck eine neue Revolution?
Ist es mit Metallbau eine neue Revolution? Ich lerne den Zerspanungsmechaniker und mein Lehrer sagte dass 3D Druck das neue große Ding wird.
Was haltet ihr davon?
4 Antworten
Additive Fertigung von metallischen Bauteilen ist stark im kommen ja, konventionelle Fertigungsverfahren wird es auf absehbare zeit allerdings nur in einigen Fällen ersetzen
Große Vorteile sind Fertigung komplexer Geometrien, endkonturnahe Fertigung, hohe Automatisierbarkeit, Fertigung von Bauteilen die durch konventionellen Guss unmöglich sind z.B. aufgrund der Legierungszusammensetzung
Nachteile sind Verzug, Probleme bei geometrischer Genauigkeit, (sehr) hohe Anforderungen an die Pulver, Fertigungsabweichungen auf anderen Maschinen trotz gleicher Parameter, sehr lange Bauzeiten und oft begrenzter Bauraum
Bedarf noch einiges an Forschung in die Richtung (Schmelzbadsimulation, Pulverentwicklung, Baugröße, Geschwindigkeit etc), aber da wirds in nächster Zeit große Fortschritte geben
Der 3-D-Druck wird ganz klar eine sehr wichtige Fertigungstechnik sein. Ist es teilweise schon heute. Die Entwicklung schreitet voran und man kann immer größere Teile mit den Maschinen anfertigen. Sogar ganze Häuser, die mit Spezialbeton aus Spritzdüsen, Schicht für Schicht aufgebaut werden. Der Vorteil ist eben, das man ein Werkstück, auch wenn es sehr kompliziert geformt ist, in einem Arbeitsgang drucken kann. Im besten Fall noch mechanisch nachbearbeiten um genaue Passungen herzustellen. Im Kunststoffdruck gibt es schon Drucker bis 7 mtr. Bauteilgröße, die sich bis auf 33 mtr. erweitern ließen. Im Metalldruck, SLS, (selektives Laser sintern) wird man auch immer größer. Es gibt inzwischen Maschinen mit mehreren Arbeitsköpfen, die gleichzeitig arbeiten. Wir haben bei uns im Werk probehalber ein einfaches Rohr ausgedruckt und geprüft, aus rostfreiem Stahlpulver. Es war belastbarer als ein gezogenes Rohr! In der Flugzeugindustrie werden z.B. Scharniere optimal berechnet und ausgedruckt. So spart man Gewicht bei gleicher Belastbarkeit. Man kann dreidimenionale Bauteile drucken, die man mit keinem anderen Verfahren herstellen kann. Man kann z.B. Bauteile die am Markt nicht mehr zu haben sind, anfertigen. Die defekten alten Teile werden in einem 3-D-Scann digitalisiert und aus dem entsprechenden Material nachgedruckt. Damit lassen sich alle Maschinenteile fertigen, die man sonst gießen, schmieden, fräsen, drehen, etc. müsste. Auch Materialkombinationen sind machbar. In der Raumfahrt wird der 3-D-Drucker die Universal-Reparaturmaschine werden, die man mitnehmen kann und Ersatzteile anfertigen. Die NASA hat schon ein Raketentriebwerk gebaut, das vorwiegend aus 3-D-gedruckten Teilen bestand. Technische Kunststoffe und thermoplastische Elastomere lassen sich zu allen Bauteilen verarbeiten. Irgendwann wird es Drucker geben, die mobil sind, sich irgendwo andocken und Reparaturen und Anbauten machen. Es gibt inzwischen auch Verfahren, wo man sehr komplizierte Teile zuerst mal aus Kunststoff ausdruckt und mit Hilfe dieser Teile eine Gussform erstellt, in die dann Stahl, Bronze, etc. gegossen werden kann. Also quasi kombinierte Verfahren. Es muss später nur nachbearbeitet werden. Das Teil direkt mit herkömmlichen Verfahren zu erzeugen, wäre elend kompliziert. Denkbar sind auch Maschinen die in einem Arbeitsgang aufbauen und laserhärten, oder vergüten.
Der 3-D-Druck ist auf jeden Fall eine Fertigungstechnik der Zukunft.
Also momentan kann das spanende herstellen mit CNC, oder Automaten noch wirtschaftlicher sein, wenn es um riesige Stückzahlen geht.
Was heißt "großes Ding"? Das ist mittlerweile eine Technik, die an vielen Stellen eingesetzt wird. Komplett verdrängen wird diese Technik konventionelle Techniken jedoch nicht, es gibt nämlich auch Punkte, die dies Verhindern:
- Niedrige Baugeschwindigkeit bei relativ hohen Kosten
- Eingeschränkte Werkstoffauswahl
- Kleine Poren (die die Werkstoffeigenschaften etwas herabsetzen.)
- Niedrige Genauigkeit/"Wärmebehandlung"
Punkt 1 binden 3D-Druck an kleine Stückzahlen, also Einzelteilfertigung und Kleinstserien. Ansonsten nimmt man konventionelle Fertigungstechniken. Punkt 2 ist problematisch bei einigen sehr speziellen Produkten, der man hier mit den Werkstoffen leben muss, die verfügbar sind. Punkt 3 ist bei Ermüdungsbelastung ein Problem und muss dementsprechend berücksichtigt werden. Punkt 4 zeigt, dass eine Nachbearbeitung im Prinzip zwingend notwendig ist. Dementsprechend entstehen Kosten.
Sämtliche additive Fertigungstechniken ("3D-Druck) stehen in ständiger Konkurrenz zu bestehenden Techniken. Sie werden ihrem Platz finden. Ich denke, dass sie sich mittlerweile relativ gut etabliert haben.
Nein, da ist Fräsen viel besser und dass geht schneller aber die Art und Weise wie sie Funktioniert ist die selbe