Video: Industrielle AM-Grundlagen
Wer konnte bei der Erfindung der Technologie vor einigen Jahrzehnten ahnen, wie tiefgreifend sich der 3D-Druck auf die Fertigung auswirken würde?
Inzwischen wird die additive Fertigung in einer Vielzahl von Branchen erfolgreich eingesetzt. Einige Unternehmen entwickeln komplexe, hochleistungsfähige Endverbrauchsteile, die mit herkömmlichen subtraktiven Fertigungstechnologien nicht herstellbar wären. Andere Unternehmen beginnen gerade erst, potenzielle Anwendungsfälle für die additive Fertigung zu erkennen.
Unabhängig davon, wie Sie zur Einführung der additiven Fertigung stehen, erfahren Sie in diesem Video alles über diese Technologie und ihre Einsatzmöglichkeiten in der Industrie.
Sehen Sie sich den zweiten Teil dieser Serie über das Laser Powder Bed Fusion an.
Was ist Additive Fertigung?
Additive Fertigung ist ein Produktionsverfahren Verfahren, bei dem der Drucker nach und nach Material hinzufügt, um ein Bauteil zu fertigen. Diese Technologie unterscheidet sich von vielen herkömmlichen Fertigungsverfahren, bei denen das Material abgezogen wird. Additive Fertigungsverfahren umfassen verschiedene Technologien zur Herstellung von 3D-Objekten aus CAD-Konstruktionen durch schichtweises Hinzufügen von Material. Der Prozess beginnt mit der digitalen Darstellung eines Bauteils als volumetrisches Modell. Anschließend werden durch ein Verfahren namens Slicing 2D-Scheiben des Entwurfs erstellt. Ein 3D-Drucker verwendet diese Scheiben, um das endgültige Bauteil herzustellen. Die Fused Filament Fabrication, eine Art der additiven Fertigung, wird üblicherweise im Fused Deposition Modeling (FDM) eingesetzt, und ihre Variante ist die Metal Fused Filament Fabrication (Metal FFF).
Wie funktioniert die Additive Fertigung?
Prozess-Übersicht
Die additive Fertigung ist ein faszinierender Prozess, bei dem digitale Entwürfe durch schichtweises Hinzufügen von Material in physische Objekte verwandelt werden. Alles beginnt mit einem computergestützten Entwurf (CAD) Dateidie sorgfältig in dünne Schichten zerlegt wird. Diese Schichten dienen als Blaupause für die additive Fertigungsmaschine, die die Designdatei liest und das Objekt von Grund auf aufbaut.
Der Prozess lässt sich in mehrere Schlüsselphasen unterteilen:
Gestaltung: Die Reise beginnt mit der Erstellung eines digitalen Modells des Objekts mit Hilfe einer CAD-Software. Dieses Modell dient als Grundlage für den gesamten Herstellungsprozess.
Schneiden von: Die CAD-Datei wird dann in dünne, handliche Schichten zerlegt. Diese Schichten werden an die additive Fertigungsmaschine gesendet, die sie für die Herstellung des Objekts verwendet.
Bildung von Schichten: Die Maschine trägt das Material Schicht für Schicht entsprechend den Konstruktionsvorgaben auf. Je nach Anwendung kann dieses Material von Metallen und Kunststoffen bis hin zu Keramik reichen. Jede Schicht wird sorgfältig verschmolzen, um ein zusammenhängendes Endprodukt zu erhalten.
Nachbearbeitung: Sobald das Objekt vollständig geformt ist, kann es einer weiteren Bearbeitung unterzogen werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Dazu kann eine Wärmebehandlung zur Verbesserung der Festigkeit und Haltbarkeit gehören.
Dieser schrittweise Ansatz ermöglicht die Erstellung komplexer Geometrien, die mit anderen Methoden nur schwer oder gar nicht zu realisieren wären. traditionelle Fertigung Methoden.
Warum Additive Manufacturing für Rapid Prototyping verwenden?
Die wichtigste Frage ist: Warum sollte man die additive Fertigung einsetzen? Ein wesentlicher Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass sie eine kürzere Markteinführungszeit ermöglicht. Die Produktionstechnologie ist leicht verfügbar, wenn Sie einen Drucker oder einen Druckservice (wie MakerVerse) haben. Dies ermöglicht eine schnellere und flexiblere Produktion. Mit der additiven Fertigung lassen sich Komponenten schnell individualisieren, anpassen oder optimieren.
Die additive Fertigung kann nahtlos in bestehende Fertigungsabläufe integriert werden, was die Flexibilität und Effizienz der Produktion erhöht.
Die Technologie ist besonders vorteilhaft bei der Wartung älterer Industrieprodukte oder wenn die Lieferketten zusammenbrechen, so dass es schwierig ist, wichtige Teile zu beschaffen. Additive Fertigung bietet unschätzbare Vorteile On-Demand-Produktion in diesen Situationen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Formulierung "Komplexität zum Nulltarif". Wenn Sie ein Bauteil durch additive Fertigung herstellen, spielt es keine Rolle, welche Form das Produkt hat. Dies steht im Gegensatz zu konventionellen Fertigungsverfahren wie Fräsen oder Gießen, bei denen die Komplexität die Kosten erhöht. In vielen Fällen ist ein bestimmtes Maß an Komplexität nur manchmal möglich.
Es gibt eine Reihe verschiedener additiver Fertigungstechnologien, darunter:
Wichtige Anwendungsfälle der Additiven Fertigung
Es gibt unzählige Anwendungsfälle für die additive Fertigung, aber es gibt einige wichtige übergreifende Anwendungsfälle.
Schnelles Prototyping. Wenn Sie frühe Entwürfe während eines Entwicklungszyklus testen wollen, ist dies mit der additiven Fertigung schnell und kostengünstig möglich.
Ersatzteile. Wenn Komponenten komplizierte Lieferketten oder begrenzte Lieferanten erfordern oder nicht regelmäßig verfügbar sind, macht die additive Fertigung diese Teile leichter verfügbar. Industrielle Hersteller nutzen die additive Fertigung zur Herstellung von kundenspezifischen Werkzeugen und Endverbrauchsteilen für Fabrikmaschinen, um die betriebliche Effizienz zu steigern.
Serienproduktion. Die additive Fertigung hat sich so weit verbessert, dass die Serienproduktion komplexer Teile möglich ist. Die Automobilindustrie setzt den 3D-Druck zunehmend ein, um Produktionsmengen zu bewältigen und vom Prototyping zur Herstellung von Endverbrauchsteilen überzugehen, was die Effizienz von Design und Produktion erheblich steigert.
Leistungsstarke Teile. Ein geeignetes Design für die additive Fertigung verbessert die Leistung eines Teils, indem es leichter, effizienter usw. ist. Additive Fertigungstechnologien
Additive Fertigung und Lieferketten
Auswirkungen auf Logistik und Vertrieb
Die additive Fertigung revolutioniert die Logistik und den Vertrieb und bietet mehrere bedeutende Vorteile:
Reduzierte Bestände: Unternehmen können Produkte auf Abruf drucken, wodurch sich der Bedarf an großen Lagerbeständen verringert. Dies senkt nicht nur die Lagerkosten, sondern verringert auch das Risiko einer Überproduktion.
Erhöhte Anpassungsfähigkeit: Die additive Fertigung ermöglicht die Herstellung hochgradig maßgeschneiderter Produkte, die auf die individuellen Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten sind. Diese Flexibilität kann zu einer höheren Kundenzufriedenheit und einem geringeren Bestand an standardisierten Produkten führen.
Reduzierte Transportkosten: Da die additive Fertigung eine lokale Produktion ermöglicht, können die Transport- und Logistikkosten erheblich gesenkt werden. Die Produkte können näher am Verwendungsort gedruckt werden, was Transportzeiten und -kosten reduziert.
Verbesserte Widerstandsfähigkeit der Lieferkette: Die Fähigkeit, Komponenten auf Abruf zu produzieren, erhöht die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette. Unternehmen können schnell auf Störungen reagieren, indem sie Teile vor Ort drucken und so die Kontinuität der Produktion sicherstellen.
