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Additive Fertigung in Metall – unter vielen Namen bekannt, wie etwa Laser Metal Fusion oder im Volksmund auch 3D-Druck in Metall  – ist keine ganz neue Technologie mehr. Dennoch ist vielen Anwendern (noch) nicht klar, was alles beim Einsatz eines solchen Systems beachtet werden muss. Denn es handelt sich eben nicht um einfache Drucker im üblichen Sinne, sondern vielmehr um eine disruptive Technologie

Was alles bei Einsatz eines solchen Systems zur additiven Fertigung in Metall zu beachten ist, lesen Sie hier. Nicht berücksichtigt wird die sicherlich nicht ganz einfache Auswahl der jeweils richtigen Maschine an sich in diesem Artikel. Selbstverständlich wird Ihnen jeder Anbieter versichern, daß seine Maschine die jeweils beste auf dem Markt ist. Generell sollten Sie sehr genau überlegen, ob Sie sich selbst eine Maschine anschaffen oder ob Sie zunächst einen Dienstleiser nutzen sollten.

Betrachten Sie die gesamte Prozesskette!

Um Teile mittels additiver Fertigung (im folgenden kurz 3D-Druck genannt) herzustellen, benötigen Sie einen Technologen, vorzugsweise einen konstruktionserfahrenen Mitarbeiter im eigenen Haus.

Warum? Weil der 3D-Druck bei der Optimierung der zu fertigenden Teile anfängt.

Fertigen Sie niemals Teile 1:1 in 3D-Druck, die bisher ohne Probleme konventionell gefertigt werden.

Ein weiteres „Warum?“. Weil derartige Teile optimiert für konventionelle Fertigung sind. Solche Teile lassen sich schneller und günstiger mit konventionellen Methoden fertigen. Sie müssen den Mehrwert suchen:

  • Vereinfachung von Komponenten
  • Gewichtsreduktion
  • neue Geometrien
  • integrierte Funktionen
  • Durchlaufzeit bis zur Erstellung eines Werkzeuges verringern
  • projektspezifische Anforderungen

Damit ist es jedoch noch nicht getan.

Software-Investitionen

Je nach Hersteller werden Sie mehr oder minder gut mit der notwendigen Software zur Verarbeitung von 3D-Daten ausgestattet. Einige Hersteller bieten Komplett-Lösungen an, diese müssen jedoch zwangsläufig nicht die optimale Lösung sein. In einigen Fällen ist es besser, Sie besorgen sich die benötigte Software selbst auf dem freien Markt.

Welche Software? Modellierung, Umkonstruktion, Optimierung, Stützstrukturen setzen, Bauraumplatzierung …

Bauliche Voraussetzungen

3D-Druck-Anlagen sind empfindliche Systeme. Stellen Sie solche Anlagen nicht in einem Bereich auf, in dem mit Erschütterungen zu rechnen ist. Platzierung neben einer Presse ist beispielsweise keine gute Idee. Staplerverkehr in der Nähe? Auch nicht optimal. In einer Halle voller Spritzgussmaschinen? Ebenfalls eine unpassender Ort zur Installation.

Bedenken Sie auch, daß viele 3D-Druck-Prozesse temperatursensitiv sind. Maschinen müssen deshalb nicht zwingend in einem klimatisierten Raum betrieben werden, sollten es aber doch und zwar aus einem anderen Grund: Das Pulver, das Sie zum Aufbau Ihrer Teile verwenden, sollte nicht feucht werden, denn dann wäre es erst einmal nicht mehr zu gebrauchen.

Klimatisieren Sie also am Besten die Arbeitsumgebung Ihres 3D-Druckers, um eine möglichst geringe Luftfeuchte zu gewährleisten. Warum? Weil Sie eine gewisse Zeit benötigen, um das Metallpulver einzufüllen und noch länger, um die fertigen Teile aus dem Pulverbett zu entnehmen.

Für die Lagerung des Pulvers sollten Sie ebenfalls geeignete Bereiche vorsehen; dies ist nach obiger Ausführung selbsterklärend.

Benötigtes Zubehör für den 3D-Druck

Auch wenn die Anwendung eines 3D-Druckers gerne als „plug and play“ verkauft wird – Sie benötigen trotzdem noch einiges an Zubehör in der Peripherie.

Wie oben erwähnt, darf das verwendete Pulver nicht feucht werden. Dies wird aber passieren. Folglich benötigen Sie einen Trockenofen.

Das überschüssige Pulver wird üblicherweise aufgefangen. Doch es wird kontaminiert – und zwar durch „Spritzer“, die beim 3D-Druck-Prozess (wie bei jedem anderen Schweißprozess auch) schlichtweg unvermeidbar sind. Das bedeutet, das Pulver muss (ohne zusätzliche Feuchtezufuhr) gesiebt werden und dafür benötigen Sie eine Siebeeinheit.

Neben diversen Behältern und Gerätschaften für das Pulverhandling an sich brauchen Sie vor allem eines: Persönliche Schutzausrüstung. Das Metallpulver ist  lungengängig und nicht jede Legierung möchten Sie in Ihrer Lunge sammeln oder anhaftend an Ihrer Kleidung  mit nach Hause zu Ihren Kindern nehmen.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Technologie des 3D-Drucks ist beherrschbar, informiertes Handeln ist dabei jedoch unerlässlich, damit Sie keine unangenehmen Überraschungen erleben.

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