3D-Druck im Bildungswesen: Der BigRep STUDIO öffnet neue Wege des Lernens

The BigRep STUDIO for Universities

Integrieren Sie den 3D-Druck in den Unterricht mit dem BigRep STUDIO, einem Großformatdrucker, der Studenten und Forschern mit seiner hochmodernen Technologie, der führende Unternehmen der Branche vertrauen, zum Erfolg verhilft.

Der 3D-Druck ist auf praktisches Lernen ausgerichtet. Mit diesem pädagogischen Werkzeug können ehrgeizige Studenten und Forscher von Konzepten zu physischen Modellen gelangen und sich so auf den Erfolg in der realen Welt vorbereiten. Die Technologie wird weithin eingesetzt, um vielversprechende Forschungsergebnisse durch hochpräzise Teile aus einer Vielzahl von Materialien für Studienbereiche wie Ingenieurwesen, Kunst und Design zu gewährleisten. Während die meisten Einstiegs-3D-Drucker auf dem Markt bequem auf einen Schreibtisch passen, vervielfacht sich die uneingeschränkte Freiheit, neue Ideen zu erforschen, wenn das Bauvolumen größer wird.

Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1000 x 500 x 500 mm ist der BigRep STUDIO 10 Mal so groß wie ein herkömmlicher Desktop-3D-Drucker. Er ist ein massiver, zuverlässiger und für die Ausbildung geeigneter 3D-Drucker, der Studenten den Übergang vom Desktop-Drucker zu einer professionellen, industrietauglichen Maschine ermöglicht. Viele führende Universitäten auf der ganzen Welt haben den STUDIO im Einsatz und entdecken Anwendungen in fast allen akademischen und Forschungsdisziplinen.

Integrieren Sie den 3D-Großformatdruck in Ihren Lehrplan und reihen Sie sich damit in die Riege der Top-Universitäten ein

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Warum der STUDIO ein erstklassiges

Bildungswerkzeug ist

Großzügiges Bauvolumen

Eine 1000 x 500 x 500 mm große Baukammer, in der Studenten und Forscher ihre Ideen in Originalgröße erforschen und testen können.

BigRep STUDIO - Large build volume
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Eine sichere, vollständig geschlossene Baukammer

Die temperaturgesteuerte Produktionsumgebung sorgt für konsistente Drucke und einen sicheren, kontrollierten Zugang zum Druckbett.

Offene Materialplattform

Sie können mit kompatiblen Materialien von Drittanbietern drucken, einschließlich kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe, und so eine Vielzahl von Anwendungen in allen akademischen Bereichen nutzen.

BigRep Filaments
BigRep STUDIO Dual Extru

Ununterbrochene Produktivität

Mit dem STUDIO können Sie rund um die Uhr ohne Unterbrechung drucken, sodass die Studenten selbst in den arbeitsintensivsten Zeiten Druckprojekte hintereinander planen und effizient experimentieren können.

Schulungs- und eLearning-Plattform

Studenten haben vollständigen Zugang zu Online-Kursen über die BigRep ACADEMY und zu persönlichen Schulungen von den Grundlagen bis zum Expertenlevel im 3D-Druck.

BigRep Academy eLearning Platform
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Platzsparendes Maschinendesign

Mit seinem schlanken Gehäuse passt der STUDIO in jede Arbeitsumgebung. Die Maschine lässt sich bequem über eine Standardsteckdose betreiben und hat einen relativ geringen Stromverbrauch.

Intuitive 3D-Drucksoftware

Die einfach zu bedienende, hochmoderne Softwarelösung gibt Studenten die vollständige Kontrolle über den Druckprozess, vom Design bis zur Drucküberwachung: BLADE, FLOW, und CONNECT.

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Großformatiger 3D-Druck in verschiedenen akademischen Bereichen

Der natürliche Schnittpunkt zwischen dem STUDIO und der Bildung liegt im gemeinsamen Fokus auf groß angelegten Experimenten, kritischem Denken und Kreativität. Der 3D-Drucker vermittelt praktisches Lernen, indem er ein Testfeld für Experimente, Prototypen, physische Modelle und reale Anwendungen darstellt.

1. Ingenieurwesen

Der größte Vorteil des STUDIO für Studenten der Ingenieurwissenschaften und der fortgeschrittenen Fertigung ist seine Fähigkeit, mühelos große Teile mit komplexen Geometrien zu drucken. Designs, die mit traditionellen Fertigungsmethoden schwierig oder sogar unmöglich zu realisieren wären, sind für den 3D-Drucker eine Selbstverständlichkeit.

Studenten der Ingenieurwissenschaften können ihre Ideen schnell testen, iterieren und verfeinern und dank des offenen Materialsystems mit verschiedenen Filamenten experimentieren. Sie erhalten einen Einblick, wie die Materialeigenschaften das Design beeinflussen und wie sich die Herstellungsprozesse auf das Endprodukt auswirken. Dieses erfahrungsbasierte Lernen hilft den Studenten, ein intuitives Verständnis der Materialwissenschaft und der Herstellungsprinzipien zu entwickeln und stattet sie mit wertvollen Fähigkeiten für ihre zukünftige Karriere aus.

Hier finden Sie einige Anwendungsbeispiele von Universitäten, die BigRep 3D-Drucksysteme in ihren Forschungslabors einsetzen.

car racing with large-scale 3d printing
Helmut Schmidt University's Eleven-O-Six Racing Team 3D printed the steering wheel, entire bodywork, and a nose cone prototype.
  • Produktionsprozess für Hochleistungsfahrzeuge
    Das Eleven-O-Six Racing Team, ein Rennsportteam der Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg, nutzt einen BigRep 3D-Drucker, um herauszufinden, was dieser für die Produktion von Hochleistungsfahrzeugen leisten kann.

    Prof. Dr.-Ing. Jens Wulfsberg, Inhaber des Lehrstuhls für Produktionstechnik (LaFT) und Leiter des Projekts, weist auf einen entscheidenden Vorteil von BigRep hin:

"Der Einsatz eines BigRep 3D-Druckers bietet eine schnelle Lösung, um ein schnelles Auto zu produzieren, denn wir haben kurze Zyklen für die Teileoptimierung. Mit jedem Optimierungszyklus wird das Auto besser und schneller. Das ist eine der direkten Folgen des Einsatzes der Maschine."

  • Schneller Prototypenbau
    Dr. Mario Oertel und sein Team im Labor für fortgeschrittene Hydrauliktechnik an der Helmut-Schmidt-Universität verändern das Design von Wehranlagen mit BigRep 3D-Drucksystemen.
  • Teile für den Endverbraucher
    Aalborg Engineers hat einen funktionalen Fahrradrahmen in einem Arbeitsgang 3D-gedruckt.
At Aalborg university, a fully functional bicycle frame was 3D printed, taking advantage of their BigRep 3D printer's large build volume.
At Aalborg university, a fully functional bicycle frame was 3D printed, taking advantage of their BigRep 3D printer's large build volume.
  • Aerospace engineering
     Die Aix-Marseille Université, eine der größten Universitäten Frankreichs, hat einen einzigartigen akkreditierten Studiengang in Luft- und Raumfahrttechnik mit BigRep 3D-Drucksystemen entwickelt.
Mixed Reality Aerospace Program
implementing modern technology into the learning process to create a virtual reality assisted learning program.

2. Wissenschaften

Dank des großen Bauvolumens kann der STUDIO anatomisch genaue Darstellungen für Biologie- und Medizinstudenten erstellen und so eine realistische und immersive Lernerfahrung gewährleisten. Der 3D-Drucker kann bei der Entwicklung medizinischer Geräte eine entscheidende Rolle spielen, denn er ermöglicht es Forschern, Prototypen zu erstellen und innovative Gesundheitslösungen zu testen.

Ein weiterer Bereich, in dem die additive Fertigung einen wichtigen Beitrag leistet, ist die Visualisierung von Konzepten. Über das Gesundheitswesen und die Biologie hinaus unterstützen sie Umweltstudien und die geowissenschaftliche Forschung, indem sie Modelle zur Untersuchung von Ökosystemen, geologischen Formationen und Naturphänomenen erstellen.

Mit dem STUDIO lassen sich problemlos komplexe Komponenten und Prototypen für fortgeschrittene Forschungsprojekte in der Physik erstellen, die auf bestimmte Ziele zugeschnitten sind. Die Studenten können experimentelles Design, Datenerfassung und Analyse erleben. Ob es um die Herstellung von Modellen geht, die durch die Einwirkung natürlicher Kräfte getestet werden, oder um die Entwicklung innovativer Sensoren, die Studenten können die Möglichkeiten des FFF-3D-Drucks nutzen, um die Grenzen der wissenschaftlichen Erforschung und Entdeckung zu erweitern.

Students are looking at the 3D printed Rotor Blades

Jörg Alber, Doktorand an der TU Berlin, und Laurin Assfalg, Masterstudent an der TU Berlin, haben ein Rotorblatt einer Windkraftanlage mit dem 3D-Drucker hergestellt und Experimente durchgeführt, um eine alternative Herstellungsmethode zu finden. Indem sie mit dem 3D-Drucker von BigRep Rotorblätter in kleinerem Maßstab herstellten und optimierten, konnten sie mit verschiedenen Füllungen, Formen und Materialien experimentieren und diese unter simulierten realen Bedingungen testen.

Laurin Assfalg:

"Der 3D-Druck war eine überzeugende Option für die Herstellung der Rotorblätter, da er komplexe Formen erzeugen und die Leistung verbessern kann. Wir wollten ein Verfahren entwickeln, das sich auch für große Rotorblätter verwenden lässt."

3. Kunst

Im Kunst- und Designbereich bietet der STUDIO angehenden Künstlern die Freiheit und die praktischen Fähigkeiten, die sie benötigen, um ihren kreativen Visionen Leben einzuhauchen. Die Studenten können neue Techniken erforschen und mit Materialien experimentieren, um die Grenzen der traditionellen Kunstmedien zu überwinden. Einige der Bereiche, in denen die 3D-Drucker den Studenten einen Vorsprung verschaffen, sind Requisiten und Spezialeffekte, bildende Kunst, Skulpturen, Installationen und die Erhaltung von Kunst.

Die hohe Präzision der Maschine hilft den Studenten bei der Erstellung komplizierter Kunstwerke und ermöglicht es ihnen, sich mit digitalen Fertigungstechniken zu befassen und Technologie in Mischkunstprojekte zu integrieren. Welly Fletcher, Assistenzprofessor für Bildhauerei an der Kunstabteilung der University of New Mexico, schlug eine Brücke zur prähistorischen Höhlenkunst mit einer riesigen 3D-gedruckten löwenähnlichen Mischtechnikfigur mit einem BigRep Drucker.

Large-format 3D printed art sculpture by Welly Fletcher
Welly Fletcher’s sculpture ‘Trans Time’, an abstract depiction of a lion-like animal printed using a large-format BigRep 3D printer.

4. Architektur und Bauwesen

Das Studium der Architektur und des Bauwesens an einer Universität mit Zugang zu einem großen FFF-3D-Drucker bietet Studenten die Möglichkeit, ihre Entwürfe maßstabsgerecht zu prototypisieren. Dies hilft bei einer detaillierten Analyse der räumlichen Beziehungen, der strukturellen Integrität und der Designästhetik des Gebäudes. Das physische Modell kann schnell iteriert werden, um die perfekte Lösung für architektonische Herausforderungen zu finden.

Von komplexen architektonischen Merkmalen bis hin zu komplizierten Bauelementen - die Einbindung eines STUDIOs in den Prozess stärkt die interdisziplinäre Zusammenarbeit und Innovation. Architektur- und Baustudenten können gemeinsam an Projekten arbeiten, die architektonische Prinzipien mit technischem Fachwissen kombinieren.

Die aufwendige, zeitgenössische "Ancora Villa", die auf einem BigRep Drucker gedruckt wurde, ist ein komplexer architektonischer Entwurf mit einer fragilen Gesamtstruktur und vielen hochkomplizierten Details.

3D Printed Architectural Model
BigRep 3D Printed an elaborate architectural model, Villa Ancora, in 1:50 scale in just 5 days.

5. Archäologie und Paläontologie

Der FFF-3D-Druck kann die Zeit zurückdrehen, indem er Lebensformen, die ausgestorben sind, und Artefakte, die beschädigt wurden oder für immer verloren gegangen sind, nachbildet. Die Modelle bieten ein unvergleichliches Erlebnis, denn sie ermöglichen es den Schülern, etwas über die Vergangenheit zu lernen, indem sie sie in den Händen halten. Die Herstellung von Einzelstücken in kleinem oder großem Maßstab ist für den STUDIO ein Kinderspiel und die Studenten können aus einer Vielzahl von Materialien wählen. Nachbearbeitungstechniken wie Bemalen und Umwickeln des Teils sorgen für eine realistischere Darstellung.

CDM STUDIOS in Australien wurde beauftragt, innerhalb kürzester Zeit Skulpturen und Modelle von Dinosauriern und ausgestorbenen Haien zu erstellen. Mit einem BigRep 3D-Drucker waren sie in der Lage, 110 Modelle in nur 9 Monaten präzise nachzubilden.

CDM Studio Shark Model
3D printed Shark Model

6. Produktdesign

Der iterative Ansatz des 3D-Drucks ermöglicht es den Studenten, ihre Ideen zu testen und zu verfeinern und so wertvolle Erkenntnisse über Form, Funktion und Herstellbarkeit zu gewinnen. Indem sie den gesamten Designzyklus erleben—von der Konzeptentwicklung bis zum Prototyping - entwickeln die Studenten kritische Problemlösungsfähigkeiten und Design-Thinking-Methoden.

Der STUDIO ermöglicht die Überschneidung von Design, Ingenieurwesen und Materialwissenschaft, indem die Studenten mit anderen Studenten mit unterschiedlichem Hintergrund zusammenarbeiten, um komplexe Designaufgaben zu bewältigen. Durch diesen kollaborativen Ansatz gewinnen die Studenten ein tieferes Verständnis für die vielschichtige Natur des Produktdesigns und entwickeln die Fähigkeit, technische, ästhetische und nutzerzentrierte Überlegungen in ihre Entwürfe zu integrieren.

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AM-Technologie der nächsten Generation für Absolventen der nächsten Generation

Der STUDIO bietet eine Lösung, die zu gleichen Teilen zuverlässig und offen für Experimente ist, entwickelt mit modernster Technologie, der Branchenführer vertrauen. Der 3D-Drucker erhöht die Chancen auf erfolgreiche Forschungsergebnisse erheblich, indem er mit einem benutzerfreundlichen, professionellen AM-Ökosystem hochpräzise Teile aus einer breiten Palette von Materialien druckt.

Auf dem heutigen umkämpften Arbeitsmarkt bietet die praktische Erfahrung mit professionellen 3D-Druckern den Studenten einen wertvollen Vorteil, da sie eine greifbare Darstellung ihrer Ideen bietet und den Lernprozess verbessert. Bereiten Sie Studenten auf die reale Welt vor und bereiten Sie sie auf eine erfolgreiche Karriere in jedem Bereich vor - und das alles zu einem erschwinglichen Preis und mit unbegrenzten Experimentiermöglichkeiten.

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PREMIUM-EFFIZIENZ FÜR ANWENDUNGEN IN DER INDUSTRIE

Der industrielle 3D-Drucker STUDIO G2 wurde speziell auf Zuverlässigkeit bei abrasiven und technischen Werkstoffen ausgelegt. Er ist ein langlebiger und kostengünstiger Partner für Ihre Innovationen, da er das gegenwärtig beste Verhältnis zwischen Bauvolumen und Auflösung bei 3D-Druckern bietet. Der STUDIO G2 mit seinem ansprechenden und platzsparenden Gehäuse eignet sich perfekt zur Produktion großformatiger Teile in jeder Arbeitsumgebung – vom Büro bis zur Werkstatt.

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PREMIUM-EFFIZIENZ FÜR ANWENDUNGEN IN DER INDUSTRIE

Der industrielle 3D-Drucker STUDIO G2 wurde speziell auf Zuverlässigkeit bei abrasiven und technischen Werkstoffen ausgelegt. Er ist ein langlebiger und kostengünstiger Partner für Ihre Innovationen, da er das gegenwärtig beste Verhältnis zwischen Bauvolumen und Auflösung bei 3D-Druckern bietet. Der STUDIO G2 mit seinem ansprechenden und platzsparenden Gehäuse eignet sich perfekt zur Produktion großformatiger Teile in jeder Arbeitsumgebung – vom Büro bis zur Werkstatt.

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Über die Autorin:

Natasha Mathew <a style="color: #0077b5" href="https://www.linkedin.com/in/natasha-mathew/" target="_blank" rel="noopener"><i class="fab fa-linkedin"></i></a>

Natasha Mathew

Texterin

Natasha Mathew probiert gern Neues aus – und derzeit ist sie besessen vom 3D-Druck. Ihre Leidenschaft, komplexe Konzepte in einfacher Sprache zu erklären, und ihr Hang zum Geschichtenerzählen hat sie dazu bewegt, Autorin zu werden. Im Zuge ihrer 7-jährigen Autorenkarriere hat sie über unterschiedlichste Themen geschrieben. Wenn sie gerade mal nicht mit dem Schreiben beschäftigt ist, widmet sich ihren Hobbies: Lesen, Basteln, Spinning und Reisen. Und über sich selbst schreibt sie in der dritten Person.

In 3D gedruckte Ersatzteile: Bedarfsorientierte Lösungen für Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und industrielle Fertigung

Ein beschädigtes oder defektes Teil könnte eine Verringerung oder sogar einen völligen Stillstand der Produktion bedeuten, während man auf das Eintreffen des Ersatzteils wartet - eine kostspielige Unannehmlichkeit für Hersteller.

Einer der Bereiche, in denen sich der 3D-Druck als besonders bahnbrechend erwiesen hat, ist die Herstellung von provisorischen Ersatzteilen. Diese gedruckten Komponenten können oft die funktionalen Anforderungen erfüllen, bis eine länger haltbare Lösung beschafft oder hergestellt werden kann. Dies ermöglicht es der Industrie, die Produktion fortzusetzen, wodurch die Betriebszeit von Maschinen erhöht und Unsicherheiten in der Lieferkette minimiert werden.

In diesem Artikel beleuchten wir einige der gängigsten Herausforderungen für Hersteller in der Luft- und Raumfahrt, im Verteidigungssektor und in der Industrie und zeigen, wie 3D-gedruckte provisorische Lösungen einen reibungsloseren Produktionsablauf ermöglichen.

1. Notfallreparaturen

Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Sie sind ein Industrieunternehmen, das sich bei der Ausführung eines lukrativen Auftrags für einen Kunden auf eine Maschine verlässt. Plötzlich geht ein wichtiges Teil der Maschine kaputt und die Produktion kommt zum Stillstand.

Ist das Ersatzteil nicht zur Hand, müssen Sie externe Lieferanten für die Fehlerbehebung, Komponenten oder Dienstleistungen kontaktieren. Die Zeit, die Sie damit verbringen, auf das Ersatzteil zu warten, bringt unweigerlich ein Element der Ungewissheit in eine ohnehin schon stressige Situation, die noch durch mögliche Verzögerungen und Kosten verschlimmert wird.

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Warum der 3D-Druck eine Lösung ist

Mit der Einführung eines hauseigenen 3D-Druckers bietet die bedarfsorientierte Produktion industriellen Herstellern die Möglichkeit, provisorische Ersatzteile oder Werkzeuge für den jeweiligen Einsatzfall zu produzieren und so die Wartezeit zu verkürzen. Die Auswahl an leistungsstarken 3D-Druckmaterialien für die Industrie stellt sicher, dass die provisorischen Ersatzteile robust genug sind, um den Belastungen und Beanspruchungen standzuhalten, bis das Ersatzteil beschafft werden kann.

3D-Drucker wie der BigRep PRO oder der PRECISE von HAGE ermöglichen es Herstellern in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungssektor, mit technischen Materialien wie kohlefaserverstärkten Polymeren und Hochleistungsmaterialien wie flammhemmendem Polyetherketonketon (PEKK) zu drucken. Diese Materialien eignen sich besser für Teile, die Temperaturschwankungen oder betrieblichen Belastungen ausgesetzt sind.

2. Nicht verfügbare Ersatzteile

Es gibt verschiedene Gründe, warum ein Ersatzteil möglicherweise nicht verfügbar ist. Zum Beispiel könnte es nicht mehr auf Lager sein oder nicht mehr produziert werden. In Situationen, in denen Hersteller aus der Verteidigungs- oder Luft- und Raumfahrtbranche an abgelegenen Standorten arbeiten oder im Außendienst tätig sind, könnten sie außerhalb der Reichweite der traditionellen Lieferketten liegen.

In diesen Fällen sind dem Hersteller die Hände gebunden, da er keine unmittelbare Möglichkeit hat, das wichtige Ersatzteil zu beschaffen, um die Produktion wieder in Gang zu bringen.

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Warum der 3D-Druck eine Lösung ist

In der Vergangenheit begegneten Hersteller Engpässen bei Ersatzteilen, indem sie ein physisches Inventar führten. Es ist jedoch nicht möglich, ein Inventar und die Logistik jedes Teils zu verwalten, das in den Produktionsablauf sowie in den Reparatur- und Wartungsprozess eingebunden ist. Die nächstbeste Lösung besteht darin, die Teile nach Bedarf zu beschaffen, aber das kann mit Verzögerungen verbunden sein.

Der 3D-Druck ermöglicht eine bessere Kontrolle der Lieferketten. Er ermöglicht die Herstellung von Teilen ohne Kompromisse bei der erforderlichen Präzision, Belastbarkeit und den funktionalen und materiellen Eigenschaften, die für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und im Verteidigungssektor erforderlich sind.

3. Ersatzteile für das Training

Die Herstellung komplexer Maschinen kann lange dauern und manchmal müssen die Bedienungskräfte geschult werden, um sie zu bedienen. Für die Schulung werden Stellvertreterteile benötigt, die das Originaldesign nachbilden, bis die Endmontage eintrifft, damit der Betrieb ohne Verzögerung aufgenommen werden kann. Dieses Szenario tritt häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie auf, wo häufig komplizierte Geräte verwendet werden und Zeit angesichts des Test-, Validierungs- und Zertifizierungsprozesses in diesem streng reglementierten Sektor ein entscheidender Faktor ist.

BigRep Academy

Warum der 3D-Druck eine Lösung ist

Durch die Herstellung von Komponenten bieten diese Stellvertreterteile den Angestellten einen praktischen Ansatz, um sich mit den Verfahren und Feinheiten der späteren Maschine vertraut zu machen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Bedienungskräfte mit der Montage und Wartung der Maschinen vertraut sind, sodass die Hersteller den Zeitplan für den Betrieb genau einhalten können.

Mehrere staatliche Luft- und Raumfahrtbehörden haben den 3D-Druck erfolgreich in ihre Schulungsprogramme für den Betrieb eingebunden - eine Tatsache, die die einzigartigen Vorteile von AM unterstreicht. Industrieunternehmen können auch 3D-gedruckte Ersatzteile für einen reibungsloseren Übergang in den Arbeitsablauf nutzen, um sicherzustellen, dass die Beschäftigten mit den potenziell komplexen Abläufen vertraut gemacht werden.

Vorteile von im 3D-Druckverfahren hergestellten provisorischen Ersatzteilen

1. Minimale Unterbrechung des Produktionsablaufs

Der bedarfsorientierte 3D-Druck von Ersatzteilen kann Ausfälle von Geräten oder Bauteilen sofort auffangen. Defekte Komponenten können schnell ersetzt werden, wodurch Ausfallzeiten reduziert und die betriebliche Produktivität erhöht wird.

Eine der größten Stärken des 3D-Drucks, die schnellen Designiterationen, ermöglichen die maßgeschneiderte Anpassung von Teilen an konkrete Anforderungen und gewährleisten optimale Leistung und Kompatibilität. Diese firmeneigene Lösung strafft die Produktionszeit, indem sie die Zeitspanne bis zum Eintreffen des Originalteils verkürzt. So können Industrie, Luft- und Raumfahrt und Verteidigungssektor ihre in der Regel sehr knappen Zeitpläne und Kundenwünsche besser einhalten.

Full length portrait of engine and landing gear of passenger aircraft with pilot in the wing isolated on the sun background
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2. Verkürzt Ausfallzeiten und senkt so die Kosten

Einfach ausgedrückt: Je mehr Zeit zwischen dem Ausfall eines Bauteils und dem Einbau des Ersatzteils verstreicht, desto gravierender sind die finanziellen Auswirkungen.

In diesem Sinne können herkömmliche Methoden für den Einkauf und die Beschaffung von Ersatzteilen aus externen Quellen für Industriemaschinen zu längeren Ausfallzeiten und Produktivitätsverlusten führen. Die Bevorratung von Ersatzteilen mag die offensichtliche Lösung sein, aber sie ist mit höheren Kosten und zusätzlicher Logistik für den Kauf, die Lagerung und die Wartung der Teile verbunden.

Der bedarfsorientierte 3D-Druck minimiert die Produktionsunterbrechung, da er sofort einsatzbereit ist. Dies verringert Ausfallzeiten und hält die Maschinen in Bewegung, sodass der Zeitplan eingehalten werden kann. Dies hat positive finanzielle Auswirkungen für die Hersteller in der Luft- und Raumfahrt und im verarbeitenden Gewerbe, die letztlich auf der Suche nach verlässlichen Lösungen für unvorhersehbare Maschinenausfälle sind.

3. Die Herstellung vor Ort ist an abgelegenen Orten die einzig praktikable Option

Die Möglichkeit, Lösungen für Ersatzteile an jedem beliebigen Ort herzustellen, ist besonders in den Bereichen Verteidigung und Luft- und Raumfahrt interessant. In Situationen, in denen die Produktion vor Ort die einzige praktikable Lösung ist, z. B. in Gebirgsregionen, Wüsten oder auf See, ist die Möglichkeit, Ersatzteile im eigenen Haus zu drucken, ein entscheidender Vorteil. Diese Standorte sind aus geografischen Gründen in der Regel weit von den Einsatzgebieten entfernt, und die Zeit bis zum Eintreffen des Teils kann unvorhersehbar oder logistisch unmöglich sein.

CNE Engineering with SAS Scandanavian Airlines
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4. Zeitersparnis durch Wegfall der traditionellen Produktionsschritte

Während herkömmliche Fertigungsmethoden langwierige und oft manuelle Herstellungsprozesse erfordern, ermöglicht der 3D-Druck die unmittelbare Produktion von Teilen aus digitalen Entwürfen. Diese Demokratisierung des Herstellungsprozesses überspringt den Werkzeugbau, mindert die Abhängigkeit von Facharbeitern und macht die Verwaltung von Inventar und Logistik überflüssig. Diese Schritte im zeitintensiven, überholten Prozess verursachen hohe Kosten und der 3D-Druck hat die transformative Kraft, direkt nach Bedarf zu drucken, was zu einer wirtschaftlichen Produktion von Ersatzteilen führt.

5. Ersatzwerkzeuge für die Schulung von Bedienpersonal

In den meisten Branchen ist Zeit Geld, und in der Luft- und Raumfahrt gilt dies ganz besonders. Die Maschinen, Werkzeuge und Teile, die in der Raumfahrt und in Flugzeugen verwendet werden, sind oft komplex, und ihre Bedienung oder Handhabung erfordert Schulungen. Mit 3D-gedruckten Ersatzteilen können sie lernen, wie man die Maschinen bereits vor ihrer Lieferung effektiv nutzt. Diese vorausschauende Maßnahme sorgt für präzise Zeitpläne, eine wichtige Ergänzung des Arbeitsablaufs, um die Wahrscheinlichkeit von Ineffizienzen im Produktionsprozess zu minimieren.

3D Printed Mold for Jet Engine Cover
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6. Digitale Inventur ersetzt physische Inventur

Bei der Verwaltung des Lagerbestands geht es darum, die ungefähre Anzahl von Bauteilen unter den richtigen Umgebungsbedingungen zu lagern und dabei den zukünftigen Bedarf vorauszusehen. Für Ersatzteile ist dies nicht immer eine praktikable Option, da am Produktionsprozess viele Komponenten beteiligt sind, die ausfallen können. Beim 3D-Druck sind die Designdateien der Bauteile digital gespeichert und können in jeden Winkel der Welt übertragen und mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Diese digitale Optimierung des Lagerbestands minimiert die Auswirkungen von Engpässen in der Lieferkette und von möglicherweise kostspieligen Lagerlösungen.

7. Großformatige Einzeldrucke, die keine Montage erfordern

Massive Bauteile in Flugzeugen und anderen Fluggeräten erfordern große MRO-Anlagen. Herkömmliche Fertigungsverfahren beruhen meist auf der Herstellung und Montage mehrerer separater Komponenten, was die Produktionszeit verlängert und das Risiko von Montagefehlern oder Unstimmigkeiten erhöht. Mit dem 3D-Druck ist die Herstellung großer, komplexer Komponenten aus einer Reihe von Materialien in einer nahtlos integrierten Einheit eine Selbstverständlichkeit. Durch die Nutzung von Eigenschaften wie Genauigkeit, Präzision und Wiederholbarkeit trägt die Produktion von Ersatzteilen als vollständig montierte Einheiten zu schnellen und kostengünstigen Lösungen bei.

3D Printing Service PARTLAB
BigRep Materials

8. Ein komplettes Spektrum an 3D-Druckmaterialien für den industriellen Einsatz

Von umweltfreundlichen Werkstoffen aus recycelten Meeresabfällen bis hin zu hochleistungsfähigen kohlefaserverstärkten Materialien für Flugzeugkomponenten steht Ihnen eine breite Palette von Materialtypen zur Verfügung, die für unterschiedliche Ersatzteile und Budgets geeignet sind. Der 3D-Druck gibt Ihnen die Freiheit, das Filament auf der Grundlage der spezifischen Funktion des Ersatzteils auszuwählen. Dies ermöglicht die Auswahl von Materialien, die die für eine optimale Leistung erforderlichen physikalischen, chemischen und strukturellen Eigenschaften am besten berücksichtigen. Zwar unterstützen nicht alle Hersteller von industriellen 3D-Druckern Filamente von Drittanbietern, aber einige von ihnen wie BigRep verfügen über offene Materialplattformen, die den Anforderungen der Benutzer gerecht werden, ganz gleich, ob diese auf hohe Leistung oder Kosteneffizienz Wert legen.

Leistungsstarke unternehmensinterne Lösungen auf Abruf

In 3D gedruckte Ersatzteile haben einen flexiblen, reaktionsschnellen und anpassungsfähigen Workflow für die Produktion vor Ort ermöglicht, der für die Luft- und Raumfahrt- sowie die Verteidigungsindustrie von entscheidender Bedeutung ist, da diese Branchen hochindividuelle Komponenten benötigen, die möglicherweise nicht ohne Weiteres verfügbar sind.

Durch das Drucken von Ersatzteilen auf Abruf, anstatt sie auf Lager zu halten, können diese Branchen erheblich Zeit sparen, Kosten senken und intern zuverlässige Lösungen finden, bis das endgültige Teil beschafft ist. Diese Entwicklungen haben entscheidende Vorteile für den alltäglichen Betrieb von Maschinen, insbesondere an abgelegenen Orten, wo Autarkie unabdingbar ist.

Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie die Kleinserienfertigung die Luft- und Raumfahrt- sowie die Verteidigungsindustrie stärkt?

Laden Sie das eBook, VOM DRUCKBETT IN DEN HIMMEL: 3D-DRUCK VON BAUTEILEN IN LUFTFAHRTTAUGLICHKEIT

Entdecken Sie, wie die Luft- und Raumfahrt- sowie die Verteidigungsindustrie den 3D-Druck nutzen, um maßgeschneiderte Werkzeuge für den Einsatz am Boden und in der Luft zu fertigen.

In diesem eBook tauchen wir tiefer ein in:

  • Wie 3D-gedruckte Teile dazu beitragen, die Luftund Raumfahrtindustrie zu verändern.
  • Die strengen Tests und Zertifizierungen, die die Leistung und Sicherheit der 3D-gedruckten Teile bestätigen.
  • FEA-Analysen, die bei der Herstellung robuster Teile für die Luftund Raumfahrt helfen.
  • 3 Anwendungsfälle von Giganten der Luftund Raumfahrtindustrie, die mit dem 3D-Druck neue Wege beschritten haben.

VOM DRUCKBETT IN DEN HIMMEL: 3D-DRUCK VON BAUTEILEN IN LUFTFAHRTTAUGLICHKEIT

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT  KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

Der BigRep PRO ist ein Großformat-3D-Drucker, der auf hohe Produktivität in der industriellen Fertigung ausgelegt ist. Für Ingenieure und Hersteller bildet der 3D-Drucker eine in hohem Maße skalierbare Lösung, mit dem Teile und Produkte für den Endverbraucher oder Fertigungswerkzeuge aus technischen Hochleistungswerkstoffen effizient hergestellt werden können. Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1 m3 trägt dieser schnelle und zuverlässige 3D-Industriedrucker zur Beschleunigung Ihrer Produktion bei.

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INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT  KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

Der BigRep PRO ist ein Großformat-3D-Drucker, der auf hohe Produktivität in der industriellen Fertigung ausgelegt ist. Für Ingenieure und Hersteller bildet der 3D-Drucker eine in hohem Maße skalierbare Lösung, mit dem Teile und Produkte für den Endverbraucher oder Fertigungswerkzeuge aus technischen Hochleistungswerkstoffen effizient hergestellt werden können. Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1 m3 trägt dieser schnelle und zuverlässige 3D-Industriedrucker zur Beschleunigung Ihrer Produktion bei.

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Über den Autor:

Patrick McCumiskey <a style="color: #0077b5" href="https://de.linkedin.com/in/patrick-mccumiskey-b41a2699" target="_blank" rel="noopener"><i class="fab fa-linkedin"></i></a>

Patrick McCumiskey

Autor

Patrick hat mehr als zehn Jahre Erfahrung im Verfassen von Texten über Design und Technologien. Nachdem er zum ersten Mal bei einem Projekt während seines Masterstudiums für Design mit dem 3D-Druck in Berührung gekommen war, interessierte er sich sehr für die Entwicklung des Verfahrens und seine Auswirkungen auf die Bereiche Design und Technik.

Perfektes Finish: Nachbearbeitungsverfahren für im 3D-Druck hergestellte Autoteile

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Von der Restaurierung von Oldtimern bis hin zum Betrieb von leistungsstarken Rennwagen - der 3D-Druck eignet sich für eine Reihe von Anwendungen im Automobilbereich, bei denen es auf eine professionelle Ausführung ankommt. Während einige Drucke direkt aus dem Druckbett einsatzbereit sind, benötigen andere noch den letzten Schliff, ehe sie ihre endgültige funktionale Form erreichen.

Beim 3D-Druck werden die Teile Schicht für Schicht aus geschmolzenem Kunststoff aufgebaut, was insbesondere bei niedrigeren Druckauflösungen zu ausgeprägten Rillen führt. Auch beim Entfernen der Stützstruktur kann eine unregelmäßige Oberfläche entstehen, die weiter bearbeitet werden muss. Verschiedene Nachbearbeitungstechniken glätten und veredeln die Oberfläche, sodass das Endprodukt nicht nur optisch ansprechend, sondern auch strukturell robust ist und Form und Funktion vereint.

In diesem Leitfaden sehen wir uns die 3 wichtigsten Nachbearbeitungsverfahren an - additive, subtraktive und eigenschaftsverändernde Methoden sowie Kombinationsmöglichkeiten dieser Verfahren für die Endbearbeitung von in 3D gedruckten Autoteilen.

Nachbearbeitungsverfahren

3D Print Post Processing Powder Coating

1. Additiven Nachbearbeitung

Bei der additiven Nachbearbeitung wird den 3D-gedruckten Teilen Material hinzugefügt, um Unregelmäßigkeiten auszugleichen, die Oberfläche zu glätten und die mechanischen und funktionalen Eigenschaften zu verbessern.

Beispiele: Spachteln, Grundieren, Pinselauftrag, Sprühbeschichtung, Folieren, Tauchbeschichtung, Metallbeschichtung, Pulverbeschichtung und keramische Veredelungen wie Cerakote-Beschichtung.

2.Subtraktiven Nachbearbeitung

Bei der subtraktiven Nachbearbeitung wird ein Teil der Oberfläche abgetragen, um ein einheitliches Aussehen und eine gleichmäßige Haptik zu erzielen. Dies ist das am häufigsten verwendete Nachbearbeitungsverfahren für 3D-gedruckte Autoteile.

Beispiele: Schleifen und Polieren, Tumbling, Abrasivstrahlen (Sandstrahlen), CNC-Bearbeitung (Fräsen) und chemisches Tauchverfahren.

Das Armaturenbrett wird nachbearbeitet.
3D Print Post Processing Local Melting

3. Eigenschaftsverändernden Nachbearbeitung

Bei der eigenschaftsverändernden Nachbearbeitung werden die Oberflächenmoleküle des 3D-Drucks neu angeordnet, um die Festigkeit und Ebenmäßigkeit des Objekts zu verbessern. Dabei wird dem Druck weder etwas hinzugefügt noch etwas entnommen. Das Ergebnis sind sauberere und robustere Teile, die durch thermische und chemische Behandlungen entstehen.

Beispiele: Lokale Schmelze, Wärmebehandlung und Dampfglättung.

Während jede dieser Methoden die Oberfläche je nach Zielsetzung auf unterschiedliche Weise behandelt, gibt es für die verschiedenen Autoteile bewährte Kombinationen, die für Ästhetik und Funktionalität von Vorteil sind.

Ästhetische und funktionale Nachbearbeitungsverfahren für 3D-gedruckte Autoteile

Automotive Customization with 3D Printed Car Parts

Die in 3D gedruckten Autoteile können eine Kombination von Nachbearbeitungsverfahren durchlaufen, um eine verbesserte Oberflächengüte, geometrische Präzision, ästhetische Erscheinung, zusätzliche mechanische Eigenschaften und erhöhte Nutzbarkeit zu erreichen. Während einige Fahrzeugteile, wie zum Beispiel Armaturenbretter, nur geschliffen und beschichtet werden müssen, können andere lasttragende Komponenten, wie beispielsweise ein Rad, für eine optimale Leistung eine Reihe von Nachbearbeitungen erfordern. Abgesehen von der verbesserten Optik und Haptik haben die Nachbearbeitungsschritte zusätzliche Vorteile wie Festigkeit, UV-Beständigkeit, Temperaturresistenz und den Schutz des Bauteils vor regulärem Verschleiß wie Stößen und Kratzern.

Einige der Hauptvorteile sind:

  • Glätten der Oberfläche von Druckteilen, um für die Endnutzung akzeptable Rauhigkeitswerte zu erreichen.
  • Bestimmte Nachbearbeitungsverfahren verstärken die Druckerzeugnisse, sodass sie größeren Belastungen und Druck standhalten können.
  • Bestimmte additive Nachbearbeitungsverfahren können die Materialeigenschaften der Oberfläche verändern (z. B. Wasserdichtigkeit, UV-Beständigkeit, Korrosionsresistenz).

1. Beschichten oder Füllen, Schleifen, Streichen und Versiegeln

Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche beschichtet oder verspachtelt, um Unebenheiten zu beseitigen, abgeschliffen, um die Textur zu verfeinern, lackiert, um Farbe und Oberflächenschutz zu gewährleisten, und versiegelt, um die Haltbarkeit zu verbessern.

Einige der mit dieser Methode nachbearbeiteten Fahrzeugteile aus dem 3D-Druck sind Konsolenelemente, individuelle Halterungen und Befestigungen, Blechabdeckungen, Kotflügel und Lautsprecherabdeckungen.

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Das Verfahren

1. Beschichten oder Füllen
Wählen Sie einen geeigneten Füllstoff wie etwa Epoxidharz oder ein Beschichtungsmaterial wie beispielsweise ein klares Polyurethan oder eine Spachtelmasse. Die Beschichtung oder Spachtelmasse hängt von der Art des verwendeten 3D-Druckfilaments ab, da sie sich in Bezug auf Oberflächenbeschaffenheit, Porosität und Haftungseigenschaften unterscheiden. Füllen Sie die sichtbaren Schichtlinien, Fugen oder Unebenheiten und lassen Sie der Beschichtung oder Spachtelmasse ausreichend Zeit, um auszuhärten.

2. Schleifen
Beginnen Sie mit einer groben Körnung, zum Beispiel der 220er-Körnung, und gehen Sie nach und nach zu feineren Körnungen über. Schleifen Sie die gesamte Oberfläche und konzentrieren Sie sich auf die Bereiche, die besonders gekerbt sind, sodass sie eingeebnet werden.

3. Grundieren
Eine Grundierung verleiht der Oberfläche eine Schutzschicht und bereitet sie auf die Haftung der Farbe vor, während sie gleichzeitig die Haltbarkeit der Beschichtung gewährleistet. Achten Sie darauf, dass die Grundierung mit weiteren Schichten, die Sie später auftragen, kompatibel ist.

4. Lackieren
Wählen Sie für das spezielle 3D-Druckmaterial Lacke in Automobilqualität und tragen Sie mehrere Schichten auf, wobei eine ausreichende Trocknungszeit eingehalten werden muss. Sie können Lackiertechniken wie Überblendungen, Farbverläufe oder Schablonen verwenden, um das Teil zu gestalten.

5. Versiegeln
Wählen Sie eine transparente Lackversiegelung, um die Oberfläche des Lacks zu schützen und eine zusätzliche Schutzschicht gegen Feuchtigkeit, UV-Strahlen und andere Umwelteinflüsse zu schaffen.

Die Vorteile dieses Verfahrens

Oberflächenqualität

Beschichtung und Füllung glätten sichtbare Schichtgrenzen und Unebenheiten, wodurch eine gleichmäßige, ästhetische Oberfläche des Drucks entsteht.

Der Lackiervorgang bietet kreative Möglichkeiten für das Fahrzeugteil. So können Konstrukteure das Aussehen des Fahrzeugs individuell gestalten, es an die Optik des Fahrzeugs anpassen oder sogar Markenelemente integrieren.

Anpassbares Design

Längere Lebensdauer

Die meisten 3D-Druckmaterialien wie PLA bauen sich mit der Zeit ab, wenn sie den Elementen ausgesetzt werden. Die Versiegelung dient als Schutzschicht gegen Umweltfaktoren und alltägliche Abnutzung, um die Optik auf lange Sicht zu erhalten.

Das Aufbringen einer Versiegelung erzeugt eine Barriere gegen Feuchtigkeit, die das 3D-Druckteil möglicherweise beschädigen könnte. Dies ist besonders wichtig für äußere Fahrzeugteile, die der Witterung ausgesetzt sind.

Wasserbeständigkeit

2. Kleben und Polsterung

Polsterungen sind der einfachste Weg, um den Innenraum eines Fahrzeugs zu verschönern und den Komfort zu erhöhen. Verschiedene Arten von Bezugsmaterialien wie Stoff, Leder oder andere Materialien schützen nicht nur die Oberfläche, sondern sorgen auch für eine weiche, bequeme und gemütliche Oberfläche. Je nach Verwendungszweck des Teils wird eine Schicht aus Polster oder Polstermaterial dazwischen gelegt und geklebt, genäht oder geklammert, um die Teile miteinander zu verbinden. Auf diese Weise entsteht eine dauerhafte Verbindung, die Belastungen und Beanspruchungen standhält und gleichzeitig Anpassungsmöglichkeiten, Strapazierfähigkeit und haptischen Komfort bietet.

Zu den gepolsterten Fahrzeugteilen gehören in der Regel die Innenverkleidungen von Türen, Armaturenbrettern, Mittelkonsolen und anderen Teilen wie dem Kofferraum.

FDM 3D Printed Car Interior

Das Verfahren

1. Auswahl des Materials
Je nach Art des in 3D gedruckten Fahrzeugteils sollten Sie eine hochwertige Polsterung wählen. Leder, Vinyl oder Alcantara werden üblicherweise für Türverkleidungen und Konsolen verwendet, Polyesterfilz für den Dachhimmel oder den Kofferraum des Autos.

2. Befestigen des Schaumstoffs oder des Polsters an dem 3D-Druckobjekt (optional)
Messen und schneiden Sie den Schaumstoff oder die Polsterung zu und verwenden Sie den geeigneten Klebstoff, wobei Sie die Eigenschaften sowohl des Schaumstoffs als auch des 3D-Druckteils berücksichtigen. Schaumstoff und Polsterung werden üblicherweise für Türverkleidungen und Sitze verwendet, da sie sich dadurch weich anfühlen.

3. Ausmessen und Zuschneiden des Polstermaterials
Markieren Sie eine Aussparung von 5 bis 7,5 cm auf dem Material um das Teil herum und schneiden Sie es so zu, damit das Material genug Raum zum Ausdehnen hat und sich gut an das Teil anpasst.

4. Aufbringen des Klebstoffs
Verkleben Sie die Polsterung mit dem Schaumstoff oder dem 3D-Druck, indem Sie den Klebstoff auf beide Teile auftragen.

5. Verstärken der Verbindung durch Heften und/oder Nähen einer französischen Naht
Klammern und Nähen sind weitere Techniken, die das Material an seiner Position fixieren und gleichzeitig optisch ansprechend sind.

6. Zuschneiden des überschüssigen Materials

Schneiden Sie die Reste der Polsterung vorsichtig ab und achten Sie dabei insbesondere auf die Ecken und Ränder.

Arten von Polstermaterial

Das fertige Armaturenbrett wird im Auto eingebaut.
  1. Leder, das um die in 3D gedruckten Komponenten gewickelt wird, verbessert die Gesamtästhetik und den haptischen Komfort des Teils.
  2. Vinyl ist sehr beliebt, da es sehr widerstandsfähig gegen Abrieb, Wasser und UV-Strahlung ist. Es ähnelt dem Aussehen und der Haptik von Leder und ist eine beliebte Wahl für Bezüge, da es erschwinglich und leicht zu pflegen ist.
  3. Alcantara ist ein synthetisches, wildlederartiges Material. Es ist weich, strapazierfähig und wird häufig für Innenraumoberflächen wie Sitze, Türverkleidungen und Lenkradbezüge verwendet.
  4. Gewebe wie Stoff, Mikrofaser, Mesh und Nylon gibt es in einer Vielzahl von Texturen, Mustern und Farben. Sie sind für ihren Komfort und ihre Abriebfestigkeit bekannt und eignen sich daher gut für Fahrzeuginnenteile.
  5. Polyesterstoffe gibt es in einer Vielzahl von Mustern und Farben und ihr größter Vorteil ist, dass sie nicht so leicht knittern.
  6. Polyester-Filzrollen werden aus Polyesterfasern hergestellt, die zu einem Vliesstoff verwoben und komprimiert werden. Sie werden üblicherweise in Kofferräumen verwendet.

Die Vorteile dieses Verfahrens

Haptischer Komfort

Polsterungen wie Leder oder Alcantara besitzen eine Beschaffenheit, die das Fahrzeugteil weich und ergonomisch macht und so das Benutzererlebnis verbessert.

Die Polsterung vereint verschiedene Komponenten und verleiht dem Fahrzeuginnenraum ein einheitliches Aussehen und eine harmonische Gestaltung.

Optisch stimmig

Schutz und Robustheit

Hochwertige Bezugsmaterialien bilden eine Schutzschicht, die regelmäßigem Gebrauch standhält und Flecken, Ausbleichen und Beschädigungen widersteht, um eine anhaltende visuelle Ästhetik zu gewährleisten.

Die Bezüge können mit Logos, Beschriftungen oder einem Farbschema gestaltet werden und bilden eine optische Einheit innerhalb des Fahrzeugs.

Markenspezifische Anpassung

3. Folieren oder Umhüllen

Bei einer Folierung werden in der Regel äußere Fahrzeugteile oder das gesamte Fahrzeug mit einem dünnen, selbstklebenden Material wie Vinyl beklebt. Die Folierung kann die Farbe des Fahrzeugs verändern, Grafiken aufbringen oder eine Schutzschicht bilden. Wenn Sie das Verfahren automatisieren möchten, können Sie mit der Vakuumfolierung schnellere und präzisere Ergebnisse erzielen, da sich das Material auf diese Weise optimal um das Teil legt.

3D-gedruckte Fahrzeugteile, die üblicherweise foliert und ummantelt werden, sind Spoiler, Kotflügel, Seitenschweller, Kühlergrills und Spiegelkappen sowie Innenraumteile wie das Armaturenbrett oder die Mittelkonsole, um ein einheitliches Aussehen zu erzielen.

3D Print Post Processing Foiling

Das Verfahren

1. Die Oberfläche vorbereiten
Achten Sie darauf, dass die Oberfläche des in 3D gedruckten Teils sauber und frei von Staub, Ablagerungen oder Verunreinigungen ist, damit diese die Haftung nicht beeinträchtigen.

2. Materialauswahl
Wählen Sie Ihr Folien- oder Ummantelungsmaterial nach dem gewünschten Finish, der Farbe oder der Textur aus.

3. Abmessen und Zuschneiden der Folie
Ähnlich wie bei der Polstermethode markieren Sie eine Lücke von 2 bis 3 Zentimetern auf der Folie um das Teil und schneiden sie so zu, dass genügend Raum für das Umwickeln und Aufkleben der Folie vorhanden ist.

4. Aufbringen auf das Teil
Beginnen Sie an einer Kante und arbeiten Sie sich zur gegenüberliegenden Seite vor. Streichen Sie die Folie mit einer Rakel auf dem 3D-gedruckten Element glatt, um Luftblasen oder Falten zu vermeiden.

5. Verwenden eines Heißlufttrockners (Optional)
Komplexere Formen sind schwieriger zu folieren, und es kann einfacher sein, das Material mit einem auf 70 bis 85 Grad eingestellten Heißluftfön oder einer Heißluftpistole zu bearbeiten. Durch die Hitze wird die Folie flexibler und lässt sich in kleine Ecken und Ritzen passen.

6. Zuschneiden des Überstands
Sobald das Material aufgebracht ist, schneiden Sie den Überschuss mit einem Cutter-Messer ab. Achten Sie dabei besonders auf die Ecken und Ränder, um ein sauberes Ergebnis zu erzielen.

Arten von Umhüllung und Folierung

  1. Kohlefaser-Wrap ahmt das Aussehen von echter Kohlefaser nach und wird häufig für Innenverkleidungen, Außenakzente und Spoiler verwendet. Zwar bietet es nicht die strukturellen Vorteile echter Kohlefaser, aber es ist eine leichte und kostengünstige Alternative.
  2. Vinyl-Wraps sind dünn und besitzen einen Kleberücken, der Flexibilität und Haltbarkeit bietet. Sie sind in einer Vielzahl von Farben und Ausführungen verfügbar, was sie zu einer der am häufigsten angewandten Veredelungen für individuelle Autoteile macht.
  3. Lackschutzfolien („Paint Protection Films“, PPF) sind transparente, selbsterneuernde Urethanfolien, die vor Absplitterungen und Kratzern schützen und dabei den Originallack erhalten.
  4. Hydrographie oder Wassertransferdruck überträgt Motive oder Muster auf 3D-gedruckte Teile, indem sie in Wasser getaucht werden.
  5. Gebürstete Metallfolien sehen aus wie eine gebürstete Metalloberfläche und verleihen dem in 3D gedruckten Fahrzeugteil ein industrielles Finish.
  6. Reflektierende Folierungen verbessern die Sichtbarkeit bei schlechten Lichtverhältnissen und erhöhen die Sicherheit beim Fahren in der Dunkelheit.
  7. Chromfolien sind reflektierend und spiegelartig und haben eine hochglänzende Oberfläche. Sie werden verwendet, um bestimmte Teile zu akzentuieren oder manchmal auch das gesamte Fahrzeug zu ummanteln.

 

Die Vorteile dieses Verfahrens

Schnelle Installation

Folierungen können im Vergleich zu anderen Nachbearbeitungsmethoden schnell auf das Fahrzeugteil aufgebracht werden, da weniger Schritte erforderlich sind.

Falls die Folierung beschädigt wird oder der Kunde es sich anders überlegt und ein anderes Design wünscht, kann sie innerhalb kürzester Zeit und zu geringen Kosten ausgetauscht werden.

Umkehrbare Anpassungen

Keine Ausfallzeiten

Anders als bei der traditionellen Lackierung erfordert die Folierung keine lange Zeit in der Werkstatt, sodass das Fahrzeug schneller einsatzbereit ist.

Folierungen sind pflegeleicht und einfach zu reinigen, sodass das Fahrzeug stets frisch aussieht.

Einfache Pflege

4.  Schleifen und Epoxy-Beschichtung

Dieses Verfahren verbindet eine subtraktive Nachbearbeitungsmethode mit einer additiven, um ein Teil fertigzustellen, das eine kurze Stillstandszeit benötigt, ehe es seine endgültige Form annimmt. Die Oberfläche des in 3D gedruckten Teils wird abgeschliffen, um eine homogene Basis zu erhalten, auf der man aufbauen kann. Epoxidharz, insbesondere selbstnivellierendes Epoxidharz, ist besonders einfach zu verwenden, da es ein Gleichgewicht schafft - weder zu flüssig noch zu dick -, das den Teilen eine reflektierende, ästhetische Oberfläche verleiht und gleichzeitig einen zuverlässigen Halt bietet.

Zu den 3D-gedruckten Fahrzeugteilen, die geschliffen und mit Epoxidharz beschichtet werden, gehören Spiegelgehäuse, Türgriffe, Elemente des Armaturenbretts und Bedienfelder.

Das Verfahren

1. Abschleifen der Oberfläche
Mischen Sie das Harz und den Härter in einem Kunststoffbehälter und achten Sie darauf, dass Sie die Mischung vor der Anwendung nicht zu lange stehen lassen.

2. Positionieren des Teils auf einer erhöhten Fläche
Verwenden Sie einen Werkzeugblock oder ein ähnliches Werkzeug, um das Teil auf eine angehobene Position zu bringen, damit es von allen Seiten lackiert werden kann.

3. Vorbereiten der Epoxy-Mischung
Mischen Sie das Harz und den Härter in einem Kunststoffbehälter und achten Sie darauf, dass Sie die Mischung vor der Anwendung nicht zu lange stehen lassen.

4. Auftragen mit einem Pinsel
Tragen Sie das Epoxidharz mit einem Pinsel der richtigen Größe gleichmäßig und konsistent auf das Teil auf.

5. Aushärten lassen
Geben Sie der Oberfläche genügend Zeit, um klebrig zu werden, ehe Sie weitere Schichten auftragen. Da die Aushärtezeiten von Epoxidharz sehr unterschiedlich sein können, sollten Sie die Aushärtezeiten zwischen den Schichten oder nach der letzten Schicht im technischen Datenblatt des von Ihnen verwendeten Epoxidharzes nachlesen. Beachten Sie, dass Epoxidharz in warmen Umgebungen schneller aushärtet oder bei zu niedrigen Temperaturen möglicherweise überhaupt nicht aushärtet. Für die richtige Aushärtung wird in der Regel Raumtemperatur empfohlen.

Die Vorteile des Verfahrens

Einfaches, unkompliziertes Verfahren

Das Verfahren des Abschleifens und der Epoxidharzbeschichtung erfordert keine Vielzahl von Werkzeugen, komplizierten Techniken oder ein hohes Maß an Geschicklichkeit, was es zu einem einfach durchzuführenden Prozess macht.

Die Epoxidbeschichtung verbessert die Griffigkeit der Fahrzeugoberfläche und gibt Ihnen eine sichere und haptische Oberfläche, während Sie das Teil verwenden.

Verbesserte Griffigkeit

Strapazierfähige und glänzende Oberfläche

Die Beschichtung verleiht dem behandelten Teil eine lange Lebensdauer und ein glänzendes Finish, das die Gesamtästhetik aufwertet.

Dieses Nachbearbeitungsverfahren bildet eine Schutzbarriere, die das in 3D gedruckte Fahrzeugteil vor Verschleiß, Abrieb und äußeren Einflüssen schützt. Darüber hinaus kann es in poröse Substrate eindringen und macht die Fahrzeugteile wasserdicht.

Schutz vor Abnutzung und Verschleißr

5.  Nachbearbeitung der Formen

In 3D gedruckte Gussformen für Fahrzeugteile werden für Materialien wie Fiberglas oder Kohlefaser hergestellt. Bei der Nachbearbeitung geht es in erster Linie darum, eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit des endgültigen Formteils zu erreichen, die zudem die Entnahme des Formteils erleichtert. Zu diesem Zweck durchläuft das Nachbearbeitungsverfahren eine Abfolge von Schritten wie Spachteln, Schleifen und Versiegeln.

In der Regel werden in 3D gedruckte Formen für Fahrzeugteile wie Stoßstangen, Karosserieteile, Spoiler, Seitenschweller, Kühlergrills und Lüftungsschlitze nachbearbeitet.

Mit Hilfe der Form entsteht das fertige CFK-Teil.
Mit Hilfe der Form entsteht das fertige CFK-Teil.

Das Verfahren

1. Füllen
Das Spachteln oder Beschichten gleicht Unebenheiten oder Schichtlinien aus und schafft eine einheitliche Oberfläche auf der Form. Es ist wichtig, dass die Innenseite der Form eine gleichmäßige Oberfläche aufweist, da sich Unregelmäßigkeiten auf dem Formteil widerspiegeln.

2. Schleifen
Die Oberfläche der Form wird durch Schleifen mit einer groben Körnung, z. B. mit 220er-Schleifpapier, geschliffen. Sie können glattere Oberflächen erzielen, indem Sie zu feineren Körnungen übergehen.

3. Versiegeln
Eine Versiegelung schließt den Prozess ab, indem sie eine Schutzschicht bildet, die Haltbarkeit gewährleistet, Feuchtigkeit fernhält und eine polierte Oberfläche schafft, die das Entformen des Formteils erleichtert.

Die Vorteile des Verfahrens

Verbesserte Oberflächenqualität

Die nachbearbeiteten Formen weisen eine glatte und verfeinerte Oberfläche auf, die einen hochwertigeren Abdruck auf den geformten Teilen liefert.

Sealants and coatings enhance the durability of the mold, protecting it from regular use.

Längere Lebensdauer der Form

Leichte Entnahme der Teile

Die glatte Innenseite der Form in Verbindung mit einem Ablösemittel macht es einfach, das Teil zu entnehmen. Dies schützt sowohl die Form als auch das Teil während der Entnahmephase.

Versiegelungen wirken als Barriere gegen die Witterung und verhindern eine Verformung oder Zersetzung der Form, was besonders wichtig ist, wenn feuchtigkeitsempfindliche Materialien verwendet werden.

Verhindert die Feuchtigkeitsaufnahme

Zeit- und Kosteneffizienz

Zeit in die Nachbearbeitung von Formen zu investieren, zahlt sich langfristig aus, da die Nutzungsdauer der Formen verlängert und die Notwendigkeit des häufigen Austauschs verringert wird.

Perfektion auf der Zielgeraden

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Die Nachbearbeitung von Teilen ist mehr als ein oberflächlicher Vorgang.

Sie sind keine Spielerei im Nachhinein mehr, sondern eine Strategie, um der Entwicklung einen Schritt voraus zu sein und erstklassige Dienstleistungen für den Zubehörmarkt zu erbringen, indem qualitativ hochwertige Fahrzeugteile für den Endverbraucher mit professionellen Oberflächen hergestellt werden. Der Einsatz von Veredelungstechniken verbessert die Funktionalität, spart Zeit und Geld, verstärkt die Teile und gewährleistet erstklassige 3D-gedruckte Produkte und Dienstleistungen für den Kfz-Ersatzteilmarkt.

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Von der Herstellung von Kohlefaserformen bis hin zu perfekt gefertigten Lautsprechergehäusen - der Automobil-Ersatzteilmarkt erforscht alle Möglichkeiten von 3D-Druckanwendungen. Erfahren Sie von JT Torres, dem Inhaber von Automotive Entertainment, wie der 3D-Druck Sie bei der Herstellung von maßgeschneiderten Autoteilen, die auf den Geschmack des Kunden zugeschnitten sind, unterstützen kann.

IDEATION TO INSTALLATION: 3D PRINTED PARTS FOR AFTERMARKET CAR CUSTOMIZATION

Über die Autorin:

Natasha Mathew <a style="color: #0077b5" href="https://www.linkedin.com/in/natasha-mathew/" target="_blank" rel="noopener"><i class="fab fa-linkedin"></i></a>

Natasha Mathew

Texterin

Natasha Mathew probiert gern Neues aus – und derzeit ist sie besessen vom 3D-Druck. Ihre Leidenschaft, komplexe Konzepte in einfacher Sprache zu erklären, und ihr Hang zum Geschichtenerzählen hat sie dazu bewegt, Autorin zu werden. Im Zuge ihrer 7-jährigen Autorenkarriere hat sie über unterschiedlichste Themen geschrieben. Wenn sie gerade mal nicht mit dem Schreiben beschäftigt ist, widmet sich ihren Hobbies: Lesen, Basteln, Spinning und Reisen. Und über sich selbst schreibt sie in der dritten Person.

Alles, was Sie über den 3D-Druck wissen müssen: Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft

BigRep ONE.4 Large-Format 3D Printer

Seit seinen bescheidenen Anfängen als Nischentechnologie für Rapid Prototyping hat sich der 3D-Drucker in einen echten Alleskönner verwandelt. Er kann Objekte produzieren, die mit anderen Methoden kaum möglich wären, und hat eine neue Ära der Produktion eingeleitet.

Dieser Artikel beschreibt die Ursprünge des 3D-Drucks, die Meilensteine in seiner Geschichte und die Zukunft dieser Technik.

1. Grundsätze des 3D-Drucks

Was ist 3D-Druck und wie funktioniert er?

Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, ist ein Prozess, der digitale Entwürfe in physikalische dreidimensionale Objekte umwandelt. Um ein Objekt zu fertigen, legt der 3D-Drucker ein Material wie Metall, Harz oder sogar Biowerkstoff in dünnen Schichten ab. Er folgt dabei einem digitalen Entwurf, der mit einer computergestützten Designsoftware (CAD, englisch: computer-aided design) erstellt wurde.

3D Print Speed

Im ersten Schritt wird das digitale 3D-Modell in zahlreiche dünne Schichten zerlegt. Der 3D-Drucker folgt dieser Anleitung und platziert das Material präzise Schicht für Schicht, bis das physische Objekt fertiggestellt ist. Diese Technologie findet mittlerweile in einer Vielzahl von Branchen Anwendung, darunter Luft- und Raumfahrt, Gesundheitswesen, Automobilindustrie, Mode und Architektur.

Materialien für den 3D-Druck

Materialien für den 3D-Druck können wie folgt unterschieden werden:

  1. Kunststoffe (PLA, ABS, PETG, Nylon)
  2. Metalle (Edelstahl, Titan, Aluminium, Kupfer)
  3. Harze (normal, flexibel, robust, gießbar)
  4. Keramik (Porzellan, Steinzeug, Irdenware)
  5. Holzstoff mit verbindendem Polymer (Bambus, Birke, Ahorn, Kirsche)
  6. Verbundwerkstoffe (Kohlefaser, Glasfaser)
  7. Pappe und Papier
  8. Lebensmittel (Schokolade, Teig, Zucker)
  9. Biologische Werkstoffe (lebende Zellen und Gewebe)

Die Evolution

Timeline Visual Charts Presentation in Aquamarine Black White Simple Style

Die Wurzeln des 3D-Drucks erstrecken sich in die 1980er, als Visionäre wie Hideo Kodama Methoden entwickelten, mit denen man dreidimensionale Modelle aus Fotopolymeren herstellte und diese dann mit UV-Licht härtete. Um die gleiche Zeit erfand Charles Hull das Konzept der Stereolithografie, das er 1986 patentieren ließ. Bei dieser Technik wird UV-Licht verwendet, um Schichten aus flüssigen Fotopolymer-Harzen zu härten – die Basis für die additive Fertigung. In den nachfolgenden Jahrzehnten wurden verschiedene Druckmethoden entwickelt, darunter das Selektive Lasersintern (SLS) und die Fused Filament Fabrication (FFF), was wiederum zu neuen Materialoptionen und Anwendungen führte.

In den 2010er Jahren wurde der 3D-Druck durch diese Entwicklungen viel zugänglicher und wurde von verschiedenen Industrien aufgegriffen, darunter die Luftfahrttechnik, das Gesundheitswesen und die Automobilindustrie. Der Biodruck machte ebenfalls Fortschritte, sodass lebende Gewebe und Organe gedruckt werden konnten. In der Fertigung, dem Rapid Prototyping und der Medizintechnik ist der 3D-Druck mittlerweile ein wichtiger Faktor, dank der Fähigkeit, komplizierte Entwürfe schnell und präzise zu fertigen.

DIE VORTEILE

Vorteile für verschiedenste Industrien

Rapid Prototyping

Schnelles und kostengünstiges Prototyping erlaubt es Designer*innen und Ingenieur*innen, Entwürfe schnell zu iterieren und neue Produkte so schneller auf den Markt zu bringen.

Individualisierte Produkte für spezifische Bedürfnisse und Wünsche können ohne signifikant höhere Produktionskosten 3D-gedruckt werden.

Maßanfertigung und Personalisierung

Komplexe Geometrien und Designfreiheit

Mit dem 3D-Druck können komplexe Geometrien und Designs gedruckt werden, die mit traditionellen Fertigungsmethoden schwierig oder unmöglich wären.

Additive Fertigung ist effizienter, da nur das benötigte Material verwendet wird, wodurch die Materialverschwendung im Vergleich zu subtraktiven Methoden minimiert wird.

Weniger Materialverschwendung

Effiziente Lieferketten

Produkte können auf Anfrage gefertigt werden, was zu einer Reduzierung des Bedarfs an aufwändiger Lagerhaltung führt und die Lieferketten effizienter gestaltet.

Für kleine Chargen oder Kleinserien ist der 3D-Druck oft kostengünstiger als traditionelle Fertigungsmethoden, da die Rüstkosten niedriger sind.

Kostengünstige Kleinserienproduktion

Innovation und Prototypen in der Medizintechnik

3D-Druck ermöglicht patientenspezifische Implantate, Prothesen und medizinische Modelle zur präziseren Anpassung und chirurgischen Planung.

3D-Druck ermöglicht Studierenden und Wissenschaftler*innen in verschiedenen Bereichen die Visualisierung von Konzepten und die Erstellung von Prototypen.

Bildung und Forschung

2. Technologien im 3D-Druck

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Fused Filament Fabrication (FFF)

FFF ist eine der am häufigsten verwendeten 3D-Druckmethoden. Bei dieser Technik wird thermoplastisches Filament geschmolzen und anschließend Schicht für Schicht durch eine beheizte Düse auf einem Druckbett abgelegt. Jede Schicht kühlt dabei aus und verfestigt sich, bis das gewünschte Objekt vollständig erstellt ist. FFF zeichnet sich durch seine Einfachheit, kosteneffiziente Umsetzung und Vielseitigkeit aus, weshalb es eine beliebte Wahl für Hobbyisten und Prototypenentwicklung ist.

Stereolithography (SLA)

Der SLA-Druck verwendet ein Bad, das mit flüssigem Polymerharz gefüllt ist, und härtet dieses Harz dann schichtweise von unten nach oben aus. Ein UV-Laser fährt nacheinander über die Schichten auf der Oberfläche des flüssigen Harzes und sorgt somit für die Aushärtung. Diese Technologie ermöglicht die Herstellung von hochauflösenden, detailreichen Drucken und eignet sich daher besonders gut für präzise Anwendungen wie zahntechnische und medizinische Prototypen.

Selektives Lasersintern (SLS)

Beim SLS wird in der Regel pulverförmiges Material wie Nylon oder andere Polymere mithilfe eines Hochleistungslasers gezielt geschmolzen, um schichtweise eine feste Struktur aufzubauen. Im Gegensatz zu den Verfahren der Stereolithographie (SLA) und des Fused Filament Fabrication (FFF) erfordert SLS keine zusätzlichen Stützstrukturen, da das nicht geschmolzene Pulver als natürliche Unterstützung dient. SLS ermöglicht die Realisierung flexibler Designs, komplexer Geometrien und widerstandsfähiger funktionaler Prototypen. Daher findet dieses Verfahren häufig Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Automobilindustrie.

PolyJet 3D-Druck

Die PolyJet-Technik ähnelt dem Tintenstrahldruckverfahren, bei dem flüssiges Polymer schichtweise durch die Aushärtung mittels UV-Licht formt. Die winzigen Polymertröpfchen härten sofort aus, wenn sie auf das Druckbett aufgetragen werden, wodurch Schichten entstehen. PolyJet-Drucker zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, mehrfarbige Teile aus verschiedenen Materialien äußerst präzise und mit feinen Details zu erzeugen. Diese Drucktechnik wird oft in Bereichen wie Produktdesign und Architekturmodellbau eingesetzt, wenn hochauflösende Modelle benötigt werden.

3. Praktische Anwendungen des 3D-Drucks in verschiedenen

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1. Luft- und Raumfahrttechnik & Rüstung

In der Luft- und Raumfahrttechnik sowie in der Rüstungsindustrie sind leichtgewichtige und langlebige Komponenten von entscheidender Bedeutung. Turbinenblätter, Kraftstoffdüsen, Halterungen und sogar vollständige Raketentriebwerke werden mithilfe von 3D-Druckverfahren hergestellt. Das Ergebnis sind leichtere Komponenten, Einsparungen bei Treibstoffverbrauch und die Möglichkeit des schnellen Prototypings zur Erprobung verschiedener Designs.

2. Automobilindustrie

In der Automobilindustrie findet der 3D-Druck vielfältige Anwendungsbereiche. Er wird sowohl für das Rapid Prototyping genutzt als auch für die Herstellung funktionaler Prototypen, mit denen Produkte vor der Serienproduktion geprüft und validiert werden können. Darüber hinaus erfolgt der 3D-Druck von Motorteilen, Innenausstattung, maßgeschneidertem Werkzeug und sogar ganzen Karosserien. Diese Technologie ermöglicht schnellere Design-Iterationen und die Produktion komplexer Teile, was die Effizienz in der Automobilfertigung erheblich steigert.

Auto Restaurierung: 3D-gedruckte Auto-Mittelkonsole
FDM vs SLS Healthcare: 3D Printed Wheelchair

3. Medizintechnik & Zahntechnik

Der 3D-Druck revolutioniert Medizin und Zahntechnik durch maßgeschneiderte Implantate, Prothesen und chirurgische Instrumente. In der Zahntechnik passen Zahnkronen, Brücken und Modelle präzise zu den Patienten. In der Medizintechnik werden anatomische Modelle für chirurgische Planung und kundenspezifische orthopädische Implantate hergestellt. Es ermöglicht auch den 3D-Druck von Geweben und Organen für Transplantationen und Forschung, was zu besseren Ergebnissen für die Patienten führt.

4. Konsumgüter

Der 3D-Druck hat mittlerweile das Interesse führender Unternehmen in den Bereichen Unterhaltungselektronik und Sportbekleidung geweckt und durch die Verfügbarkeit von industriellen 3D-Druckern den Fertigungsprozess demokratisiert. Diese Zugänglichkeit ermöglicht es Designern und Ingenieuren, das immense Potenzial dieser Technologie zu erkunden. Die Produktentwicklung wird durch Rapid Prototyping beschleunigt, wodurch Produkte schneller auf den Markt kommen, und individuelle Kundenwünsche können durch eine flexibilisierte Massenproduktion erfüllt werden.

BigRep ONE 3D-Druck-Service
3D Printed Jigs and Fixtures Ebook

5. Industrielle Anwendungen

Die Industriegüterbranche ist von entscheidender Bedeutung für die Herstellung von Maschinen und Ausrüstungen, steht jedoch vor einer Reihe von Herausforderungen. Sie muss ihre Agilität und Kosteneffizienz steigern, während die Kosten steigen und der digitale Fortschritt rasant voranschreitet. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzen Hersteller jetzt verstärkt auf den 3D-Druck, um mehr Agilität, Reaktionsfähigkeit und Innovation zu ermöglichen. Dieser ermöglicht das schnelle Erstellen von Prototypen, erleichtert die Anpassung von Designs und verkürzt die Vorlaufzeiten, da kein Tooling mehr erforderlich ist. Darüber hinaus kann der 3D-Druck selbst komplexe Geometrien effizient herstellen, was die Produktion auf Abruf ermöglicht und herkömmliche Produktionsmethoden verändert.

4. In 7 Schritten zum richtigen 3D-Drucker

Nachdem Sie nun die Grundlagen, Typen und Anwendungen des 3D-Drucks verstanden haben, können Sie die passenden 3D-Drucker für Ihre Bedürfnisse leicht identifizieren, indem Sie die nachfolgenden Faktoren in Betracht ziehen:

1. Druckertyp

Es gibt verschiedene Drucktechniken, darunter FFF, SLA und SLS. SLA und SLS bieten zwar eine höhere Präzision, sind jedoch auch kostenintensiver im Vergleich zu FFF.

2. Druckerpreis

Einstiegsdrucker sind bereits unter 500 Euro erhältlich, während industrielle Drucker mehrere hunderttausend Euro kosten können. Zudem sollten Sie die Ausgaben für Wartung und Filamente nicht außer Acht lassen.

3. Druckergröße und Druckvolumen

Entscheiden Sie selbst, wie viel Platz Sie zur Verfügung haben und welches Druckvolumen Sie benötigen. Für Anfänger sind schnelle und kleinere 3D-Drucker absolut ausreichend, während in der Industrie größere Formate empfohlen werden.

4. Druckqualität und Druckgeschwindigkeit

Hier kommt es auf die Auflösung, die Schichthöhe und die Druckgeschwindigkeit an. Eine höhere Auflösung bedeutet oft eine niedrigere Druckgeschwindigkeit und umgekehrt.

5. Benutzerfreundlichkeit

Wählen Sie einen zuverlässigen Drucker aus, der eine benutzerfreundliche Oberfläche bietet und einfach zu kalibrieren ist. Lesen Sie Rezensionen, um die Verlässlichkeit zu bewerten.

6. Support und Wartung

Gibt es Wartungshandbücher, Ersatzteile und technischen Support? Einige Unternehmen bieten 3D-Drucker an, die von Ihnen selbst vollständig zusammengebaut werden müssen, während andere ein umfassendes Servicepaket bereitstellen. Gibt es auch eine Community-Unterstützung? Diese kann bei der Fehlerbehebung am 3D-Drucker enorm hilfreich sein.

7. Zusätzliche Features

Je nach Bedarf und Budget können auch zusätzliche Optionen in Betracht gezogen werden, wie beispielsweise mehrere Extruder für gemischte Drucke, automatische Kalibrierung, integrierte Kameras, Touchscreen-Displays, proprietäre 3D-Software und Internetkonnektivität.

5. Die Zukunft des 3D-Drucks

BigRep PRO on MARS

Der 3D-Druck birgt ein enormes und bisher weitgehend unerforschtes Potenzial, unseren Alltag durch Innovation, maßgeschneiderte Anpassungen, Nachhaltigkeit und Effizienz grundlegend zu transformieren.

  1. Verschiedenste Materialien
    Eine breite Palette an druckbaren Materialien wird voraussichtlich verfügbar sein, darunter hochentwickelte Polymere, Metalle, Keramik und biokompatible Substanzen, die die Grundlage für zahlreiche weitere Anwendungen bilden werden.
  2. Verfügbarkeit
    Durch technologische Fortschritte könnte der 3D-Druck in Zukunft leichter zugänglich, kostengünstiger und benutzerfreundlicher werden, sodass er sogar in normale Haushalte und Arbeitsumgebungen integriert werden kann.
  3. Nachhaltige Fertigung
    Im Streben nach nachhaltiger Fertigung werden Ansätze verfolgt, den 3D-Druck umweltfreundlicher zu gestalten, beispielsweise durch die Verwendung von recycelten Materialien und die Minimierung von Verschwendung während des Druckprozesses, wodurch die Nachhaltigkeit in der Produktion gefördert wird.
  4. Biodruck und Gesundheitswesen
    Die Weiterentwicklung des Biodrucks könnte das Gesundheitswesen revolutionieren, indem sie die Herstellung von Geweben, Organen und medizinischen Implantaten ermöglicht und zu personalisierten medizinischen Lösungen führt.
  5. Integration mit KI und Robotik
    Die Integration von 3D-Druck, künstlicher Intelligenz und Robotik könnte den gesamten Druckprozess optimieren und automatisieren, was zu einer Steigerung sowohl der Effizienz als auch der Präzision führt.
  6. Weltraumforschung
    In der Weltraumforschung eröffnet der 3D-Druck die Möglichkeit, Strukturen aus den vor Ort verfügbaren Materialien herzustellen, was eine Revolution in der Raumfahrt und einen wichtigen Beitrag zur Kolonisierung anderer Planeten darstellen könnte.

In der Vergangenheit waren Fortschritte in der Produktion oft das Ergebnis einer schrittweisen Entwicklung, bei der bestehende Produktions- und Lagerungssysteme nach und nach verbessert wurden. Der 3D-Druck hingegen revolutioniert die Produktion in ihrer Grundform. Er rationalisiert, beschleunigt und schlankt den Schöpfungsprozess mit einer einzigen Maschine ab, anstatt von mehreren Maschinen abhängig zu sein.

Das ist auch der Grund, warum viele Branchen in diese Technologie investieren. Sie sind überzeugt, dass der 3D-Druck bislang unerschlossene industrielle Anwendungen im Fertigungssektor eröffnen wird. Einige Innovationen, wie zum Beispiel das Telefon und der Personal Computer, markieren Meilensteine in der menschlichen Geschichte – Momente, in denen eine Technologie die Gesellschaft grundlegend verändert hat. Wir erleben gerade einen solchen historischen Augenblick.

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Erfahren Sie, wie die Vergrößerung der Baugröße die Konstruktionsmöglichkeiten erhöht, warum Größe wichtig ist, wie Sie integrieren, vier Anwendungen, die von der großformatigen additiven Fertigung profitieren, Fallstudien von Branchenführern wie Ford, Steel Case und anderen.

LEITFADEN FÜR INTEGRATION GROSSFORMATIGE ADDITIVE FERTIGUNG

INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT  KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

Der BigRep PRO ist ein Großformat-3D-Drucker, der auf hohe Produktivität in der industriellen Fertigung ausgelegt ist. Für Ingenieure und Hersteller bildet der 3D-Drucker eine in hohem Maße skalierbare Lösung, mit dem Teile und Produkte für den Endverbraucher oder Fertigungswerkzeuge aus technischen Hochleistungswerkstoffen effizient hergestellt werden können. Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1 m3 trägt dieser schnelle und zuverlässige 3D-Industriedrucker zur Beschleunigung Ihrer Produktion bei.

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INDUSTRIEQUALITÄT TRIFFT  KOSTENEFFIZIENZ.
KOMPLEXE TEILE. GANZ GROSS.

Der BigRep PRO ist ein Großformat-3D-Drucker, der auf hohe Produktivität in der industriellen Fertigung ausgelegt ist. Für Ingenieure und Hersteller bildet der 3D-Drucker eine in hohem Maße skalierbare Lösung, mit dem Teile und Produkte für den Endverbraucher oder Fertigungswerkzeuge aus technischen Hochleistungswerkstoffen effizient hergestellt werden können. Mit einem großzügigen Bauvolumen von 1 m3 trägt dieser schnelle und zuverlässige 3D-Industriedrucker zur Beschleunigung Ihrer Produktion bei.

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About the author:

Natasha Mathew <a style="color: #0077b5" href="https://www.linkedin.com/in/natasha-mathew/" target="_blank" rel="noopener"><i class="fab fa-linkedin"></i></a>

Natasha Mathew

Copywriter

Natasha Mathew enjoys trying new things and one of them she’s currently obsessed with is 3D printing. Her passion for explaining complex concepts in simple terms and her knack for storytelling led her to be a writer. In her 7 years of experience, she has covered just about any topic under the sun. When she’s not carefully weighing her words, she’s reading, crafting, spinning, and adventuring. And when asked about herself, she writes in the third person.

Wie man den richtigen 3D-Scanner für den automobilen Aftermarket findet

3D scanner for car customization - feature image

Im Bereich der kundenspezifischen PKW-Anpassung sind 3D-Scanner ein echtes Arbeitstier, das physische Objekte in den virtuellen Raum überträgt. Für manche Fahrzeugkomponenten sind 3D-Modelle leicht verfügbar. Bei Individualisierten oder originalen 3D-Drucken ist das nicht der Fall; hier wird ein 3D-Scanner benötigt, der die Objektgeometrie akkurat in einer simulierten Umgebung nachbildet. Dazu erfasst der 3D-Scanner Millionen von Datenpunkten eines Objekts aus allen Winkeln, und erstellt daraus innerhalb von wenigen Minuten einen digitalen Klon. Diese virtuelle Version funktioniert dann wie eine dreidimensionale Testumgebung, in der man Konzepte zügig bauen und iterieren kann, bevor das Prototyping und die Fertigung beginnen.

3D Scanner car customization

 

Großformatige 3D-Drucker werden häufig dazu verwendet, Fahrzeugteile oder maßgeschneiderte Komponenten wie z.B. Armaturenbretter, Konsolen und Türverkleidungen zu drucken. In Kombination mit 3D-Scannern produzieren sie visuell ansprechende und hoch funktionelle Teile. 3D-Scans können problemlos von großformatigen 3D-Druckern verarbeitet werden und optimieren den Prozess von Anfang an. Das spart nicht nur Zeit, Aufwand und Geld, sondern ergibt auch eine hervorragende Druckqualität mit weniger Fehldrucken.

Wie wählen Sie also den richtigen Aftermarket-Scanner für Ihre Werkstatt?

Wir sind einigen Fragen nachgegangen:

1. Warum ist das 3D-Scannen wichtig?

Das 3D-Scannen eröffnet unendlich viele Möglichkeiten der Individualisierung, mit denen Sie Komponenten schnell und effizient mit hoher Präzision und Genauigkeit produzieren können.

Qualitäts-
kontrolle

Durch Prüfen des virtuellen 3D-Modells kann sichergestellt werden, dass jeder Aspekt des Teils präzise gemessen wurde und sich innerhalb der Toleranzen befindet.

Reverse Engineering

Ein 3D-Scanner verwandelt komplexe Geometrien in hochwertige CAD-Dateien wenn diese nicht zur Verfügung stehen. Das optimiert Ergebnisse, und es ist kein Raten mehr nötig.

Einfacheres Prototyping

Die digitale Modifizierung und Optimierung von Prototypen vor dem Druck stellt sicher, dass auch komplexe Formen präzise gefertigt werden.

Schnellere Designzyklen

Sie können Ihre Produktionszeiten verkürzen, indem Sie einen Scan des Objekts anfertigen. Dank der erfassten Daten passt das 3D-gedruckte Teil perfekt.

Präzise Messungen

Durch den Scan können die genauen Dimensionen einer Komponente erfasst werden, selbst kleine Details an engen und unzugänglichen Stellen.

Kosten-günstig

Mit dem 3D-Scannen brauchen Sie weniger physische Prototypen. Zusätzlich gibt es weniger Fehldrucke, was die Kosten noch einmal erheblich senkt.

2. Wie funktioniert das 3D-Scannen?

3D-Scanner erzeugen hochpräzise und visuelle dreidimensionale virtuelle Modelle, indem sie 3D-Oberflächendaten von einem Objekt erfassen. Unter anderem verwenden sie Technologien wie Laser-Triangulation, Streifenprojektion, Photogrammetrie und ToF-Scannen um die Form, Farbe und Struktur einer Komponente digital zu erfassen. 3D-Daten bringen physische Objekte in die digitale Welt, doch sie haben auch viele weitere Anwendungen: Untersuchungen, Dimensionsanalyse, Reverse Engineering, dezentrale Reproduzierung von Teilen, und Validierung von CAD-Modellen für den 3D-Druck.

time-of-flight-3d-scanner

3. Was für 3D-Scanner gibt es?

Es gibt verschiedene Technologien für 3D-Scanner, und jede hat ihre eigenen Vorteile, Nachteile und Kosten. Ob ein 3D-Scanner mit dem großformatigen 3D-Druck kompatibel ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, u.a. Abtastbereich, Auflösung, Scangeschwindigkeit, und nötige Detailgenauigkeit für den Druck eines Fahrzeugteils. Der folgende Abschnitt beschreibt die verschiedenen Arten von 3D-Scannern und ihre Eignung für den großformatigen 3D-Druck:

Automotive scanner

1. Laser-Triangulations-Scanner

Dieser Scanner projiziert ein Muster aus Laserstrichen oder -Punkten auf das Objekt und erfasst die Reflexionswinkel mithilfe von Sensoren, um die Form zu replizieren. Diese Methode wird normalerweise für kleinere Objekte verwendet, kann aber auch die Geometrie von größeren Gegenständen erfassen.

2. Scanner mit strukturiertem Licht  

Dieser Scanner projiziert linienförmiges Licht auf das Objekt und analysiert das Bildfeld, um ein 3D-Modell zu generieren. Dieser Scanner ist gut geeignet für große Objekte, da er komplexe Formen und Details erfassen kann, und gleichzeitig einen großen Abtastbereich hat.

Laser Triangulation Scanners
Time of flight 3D scanner

3. Photogrammetrie-Scanner

Anstelle von aktiven Lichtquellen verwendet der Photogrammetrie-Scanner eine Vielzahl an Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln, um daraus digital ein 3D-Modell zu erstellen. Photogrammetrie wird meist für großformatige Anwendungen verwendet, z.B. um Architektur oder Landschaften zu scannen.

4. Time-of-Flight Scanner

Auf den ersten Blick erscheint „Time-of-Flight“ ein sehr willkürlicher Begriff für einen kameraähnlichen Scanner, doch der Name basiert auf zugrunde liegenden Prinzip. Dieser Scanner emittiert Licht und misst dann, wie lange es dauert, bis das Licht von der Objektoberfläche zurückgeworfen wird. Er kann große Objekte mit Leichtigkeit erfassen, und wird für großformatige 3D-Druckprojekte verwendet.

Time of flight scanner

4. Was ist ein Scan-to-Print-Workflow?

Der Name ist Programm: hier wird ein 3D-Scan in ein druckbares Modell umgewandelt. Nachdem ein Objekt mit einem 3D-Scanner erfasst wurde, werden die 3D-Daten mit einer Spezialsoftware bearbeitet und bereinigt. Im nächsten Schritt wird das gescannte Modell in ein 3D-Druckformat konvertiert, z.B. in eine STL-Datei. Schließlich wird das Modell für den großformatigen 3D-Druck vorbereitet: die Orientierung wird optimiert, Stützstrukturen werden hinzugefügt, und das Modell wird in Schichten geslict.

SCHRITTE FÜR EINEN 3D-SCAN-TO-PRINT-WORKFLOW

1. 3D-Scan anfertigen

Scannen Sie das Objekt mit einem 3D-Scanner mit einer Genauigkeit von mindestens 100 Mikrometern.

2. Mesh verfeinern

Bereinigen Sie die Daten mittels einer Software, die kleine Lücken repariert und den Scan vereinfacht.

3. Modell bearbeiten

Das 3D-Modell wird mit CAD-Software bearbeitet; dazu können mehrere Scans kombiniert werden.

4. Teil
slicen

Überführen Sie das Modell mit spezieller Slicer-Software in Anweisungen für den 3D-Drucker.

5. 3D-Druck vorbereiten

Versorgen Sie den Drucker mit Druckfilament und nehmen Sie die entsprechenden Einstellungen vor.

6. Teil
drucken

Drucken Sie das Teil z.B. mit einem Drucker wie dem BigRep STUDIO - perfekt für die Individualisierung von Fahrzeugen.

7. Nach-bearbeitung

Entfernen Sie nach dem Druck Stützstrukturen und überschüssiges Material und schleifen oder polieren Sie das Teil.

SCHRITTE FÜR EINEN 3D-SCAN-TO-PRINT-WORKFLOW

1. 3D-Scan des Objekts anfertigen

Das physische Objekt wird von einem hochpräzisen 3D-Scanner mit einer Genauigkeit von mindestens 100 Mikrometern erfasst.

2. Mesh verfeinern

Die gescannten Daten werden mit einer Scanner-Software bereinigt, die kleine Lücken repariert und den Scan vereinfacht.

3. Modell bearbeiten

Das 3D-Modell wird mit CAD-Software bearbeitet; dazu können wenn nötig mehrere Scans kombiniert werden.

4. Slicen

Das 3D-Modell wird durch spezielle Slicer-Software in Schichten geslict, um es in Anweisungen für den 3D-Drucker zu übersetzen.

5. 3D-Druck vorbereiten

Der Drucker wird mit dem Druckfilament vorbereitet und parametriert.

6. Drucken

Mit einem Industriedrucker wie dem BigRep STUDIO, der perfekt für die Individualisierung von Fahrzeugen geeignet ist, wird das Teil zum Leben erweckt.

7. Nachbearbeitung

Nach dem Druck wird das Objekt von Stützstrukturen und überschüssigem Material befreit, gewaschen und gehärtet sowie gesandet oder poliert.

5. Welcher 3D-Scanner eignet sich am besten für den Aftermarket der Fahrzeugindividualisierung?

3D scanner for car- structure light

Zwei Arten von 3D-Scannern werden häufig für den Aftermarket der Fahrzeugindividualisierung und für großformatige 3D-Druck-Workflows verwendet: Scanner mit strukturiertem Licht, und Laser-Triangulations-Scanner. Strukturiertes Licht bietet hohe Präzision, und ist damit die perfekte Wahl für komplexe Fahrzeugdetails. Laser-Triangulation erfasst dagegen die Gesamtform und Geometrie von größeren Objekten wie z.B. Karosserien.

Ein tragbarer 3D-Scanner mit strukturiertem Licht oder Laser-Triangulation ist eine gute Wahl für das Scannen von Fahrzeugen. Tragbare 3D-Scanner sind mobil und flexibel, so dass Sie die Objekte direkt am Auto anfertigen können, egal, wo es gerade steht. Perfekt für Individualisierungen oder Restaurierungen, die vor Ort geschehen sollen.

Bei der Wahl des tragbaren 3D-Scanners sollten Sie mehrere Faktoren berücksichtigen, darunter Scangenauigkeit, Auflösung, Bedienkomfort, Kompatibilität mit verschiedenen Oberflächenarten (reflektierende oder transparente Oberflächen), und die Software, mit denen die Daten bearbeitet werden.

Sehen Sie zu, wie Ihre 3D-Scans Gestalt annehmen

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Jetzt ist es an der Zeit, Ihren Entwurf Schicht um Schicht zum Leben zu erwecken.
Hier kommen die BigRep 3D-Drucker ins Spiel. Erfahren Sie, wie Sie mit unseren 3D-Druckern reine Konzepte in individualisierte Fahrzeugteile verwandeln. Kontaktieren Sie unser Team noch heute!

GRADUATE FROM DESKTOP. GET INDUSTRIAL.

The BigRep STUDIO G2 gets 3D printing off your desk and takes it to the next level. Operating with the same ease as a desktop 3D printer and with 10 times the build volume, the STUDIO G2 provides large-scale industrial manufacturing capabilities in a compact “fits everywhere” build.

Explore the STUDIO

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Natasha Mathew

Copywriter

Natasha Mathew enjoys trying new things and one of them she’s currently obsessed with is 3D printing. Her passion for explaining complex concepts in simple terms and her knack for storytelling led her to be a writer. In her 7 years of experience, she has covered just about any topic under the sun. When she’s not carefully weighing her words, she’s reading, crafting, spinning, and adventuring. And when asked about herself, she writes in the third person.

3D-Druck eines riesigen Benchys als Benchmark für Großformat-3D-Drucker

Das 3DBenchy – das am häufigsten gedruckte 3D-Modell der Welt – hat die Form eines Boots und wurde als Benchmark entwickelt, um unterschiedlichste 3D-Druckparameter zu testen. BigRep stellt seinen Großformat-3D-Drucker auf den Prüfstand und produziert das weltweit größte Benchy mit ganzen 816 mm Druckhöhe. Hier erfahren Sie mehr darüber, was dieses gigantische Benchy und seine Merkmale über die 3D-Druckfähigkeiten von BigRep aussagen.

Was ist ein 3DBenchy?

Ein 3DBenchy ist ein Computermodell, das spezifisch entwickelt wurde, um die Fähigkeiten eines 3D-Druckers zu testen. Der Name dieses Modells leitet sich vom Begriff „Benchmark“ ab und spiegelt die Relevanz für den 3D-Druck wider. Ursprünglich wurde das Benchy im Jahr 2015 als STL-Datei veröffentlicht und ist oftmals das allererste Objekt, das man mit einem neuen 3D-Drucker druckt. Das Benchy hat eine Reihe von Merkmalen, die dem Zweck dienen, die Fähigkeiten und möglichen Begrenzungen eines Druckers zu testen.

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Benchy-Merkmale

Die gängigsten Benchy-Merkmale umfassen Überhänge, Brücken, Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit. Alle diese Merkmale sind beim 3D-Druck maßgeblich, um die Fähigkeit des Druckers zu ermitteln, aufwendige Design zu produzieren, komplexe Geometrien zu drucken und präzise Maßvorgaben einzuhalten. Durch nähere Betrachtung der Qualität des Benchy-Drucks lassen sich Probleme und Begrenzungen des 3D-Druckers erkennen, um die erforderlichen Anpassungen vorzunehmen und somit bessere Ergebnisse zu erzielen.

overhang dfam

Überhänge

Überhänge sind waagerechte oder schräge Linien, die über eher vertikal ausgerichtete Teile eines 3D-Drucks herausragen. Erfolgreiche Überhänge zeigen die Fähigkeit des Druckers, komplexe Geometrien zu meistern und die strukturelle Integrität ohne Abstützungen aufrechtzuerhalten.

Bridging - Design for Additive Manufacturing

Maßgenauigkeit

Die 3D-Druckmaße des Benchy können mit den ursprünglichen Spezifikationen des 3D-Modells verglichen werden. Eine maßgenaue Reproduktion ist ein entscheidendes Indiz für die Fähigkeit eines Druckers, präzise Maße einzuhalten und Skalierungsprobleme zu umgehen.

Bridging front view - Design for Additive Manufacturing

Brücken

Als Brücke wird der Übergang zwischen zwei erhöhten Punkten bezeichnet. Brücken demonstrieren die Fähigkeit eines Druckers, gleichmäßige und robuste waagerechte Abschnitte zu erstellen, die nicht in der Mitte durchsacken. Die Länge möglicher Brücken ist von der Fähigkeit des Druckers, den Slicing-Einstellungen und dem verwendeten Material abhängig.

Part Orientation - DfAM

Oberflächenqualität

Die Oberflächenqualität des Benchy-Modells ist ein wichtiges Merkmal, das es zu beurteilen gilt. Die Rauheit, Textur und das Gesamterscheinungsbild des 3D-gedruckten Benchys kann auf Fehler wie etwa Schichtlinien, Warping oder inkonsistente Extrusion getestet werden, die sich auf die Qualität des endgültigen Drucks auswirken können.

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Vorteile und Herausforderungen beim Druck eines 3DBenchys

Das Benchy ist in 3D-Druckkreisen weitgehend für seine Vorteile und Herausforderungen anerkennt. Eine der größten Stärken des Modells besteht darin, unterschiedliche 3D-Drucktechnologien und deren Einsatz mit unterschiedlichen Materialien zu prüfen. Die Vielseitigkeit ermöglicht es Nutzern, die Fähigkeiten und Leistung unterschiedlicher Drucker und Materialien zu beurteilen, um genaue Erkenntnisse über ihre Stärken und Schwächen zu erlangen. Ein weiterer Vorteil beim Einsatz des Benchys ist der Fokus auf die Auswertung von Druckqualität und -genauigkeit. Mit dem Benchy als Testmodell können Nutzer das Detailniveau, die Maßgenauigkeit und die Oberflächenqualität auswerten, die sie mit ihrem 3D-Drucker erzielt haben. Diese Informationen sind wichtig, um bei den tatsächlichen Druckprodukten die gewünschte Qualität zu gewährleisten.

Neben diesen Vorteilen ist das Benchy allerdings auch mit Herausforderungen verbunden. Eines der größten Probleme dieses Tests besteht darin, dass er viel Zeit in Anspruch nimmt. Das Benchmarking erfordert den Druck eines komplexen Modells, was zeitaufwendig, ressourcenintensiv und besonders für Nutzer eine Herausforderung darstellen kann, die rasche Ergebnisse benötigen oder nur begrenzte Ressourcen zur Verfügung stehen haben.

Eine weitere Begrenzung des Benchys besteht darin, dass das Modell realistische Druckszenarien nicht vollständig widerspiegelt. Wenngleich das Modell entwickelt wurde, um Drucker mit unterschiedlichen Merkmalen und Geometrien herauszufordern, kann es nicht alle Komplexitäten und Nuancen wiedergeben, die bei tatsächlichen Druckprodukten maßgeblich sind, was die Eignung des Modells als Benchmark für realistischen Anwendungen einschränkt.

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Giant BigRep Benchy

Spezifikationen des Benchys von BigRep

Das weltweit größte Benchy wurde am Hauptsitz von BigRep in Berlin gedruckt. Und obwohl es sich um ein riesiges Modell handelte, war es trotzdem nicht der größte, schwerste und zeitintensivste Druck, den das Unternehmen bewerkstelligt hat.
Die Druckspezifikationen für das Benchy von BigRep:

  • Drucker: BigRep ONE
  • Material: BigRep PLA
  • Düsendurchmesser: 1,0 mm
  • Schichthöhe: 0,6 mm
  • Maße: 864 x 864 x 816 mm (x, y, z)
  • Druckzeit: 121 Stunden
  • Materialgewicht: 11,1 kg
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Wie hat das Benchy von BigRep abgeschnitten?

Das Benchy ist ein beliebtes und skurriles 3D-Modell, fungiert aber auch als nützliche Benchmark für die Bewertung einer Vielzahl von 3D-Druckparametern. Werfen wir einen näheren Blick auf die Ergebnisse dieses riesigen Benchys.

Giant BigRep Benchy Overhangs

Überhänge

Schichthöhe, Düsendurchmesser und allgemeine 3D-Druckmaße wirken sich maßgeblich auf die Qualität von Überhängen aus. Das gigantische Benchy hat große Überhänge mit einer Spanne von bis zu 50 mm. Diese wurde ohne Abstützungen gedruckt, um die Begrenzungen des Druckers aufzuzeigen. Der BigRep ONE erzielte eine gleichbleibende Qualität mit minimalen Abweichungen beim Erscheinungsbild der Schichten.

Giant BigRep Benchy Dimensional Accuracy

Maßgenauigkeit

Die Genauigkeit hängt stark davon ab, welche Toleranzen für ein Teil gelten, damit es in der Praxis hinnehmbar ist. Bei diesem gigantischen Benchy war kein Warping erkennbar und selbst bei den anspruchsvollsten Aspekten dieses Drucks waren nur minimale Abweichungen in puncto Schichtqualität erkennbar. Für eine praxisnahe Analyse der Maßgenauigkeit kann ein 3D-Scan des Drucks mit dem Originaldesign verglichen werden, um die Toleranzen zu bestimmen.

Giant BigRep Benchy Bridging

Brücken

Einige der Brücken des Benchys sind zu lang (in diesem Fall bis zu 180 mm), um ohne Durchsacken gedruckt zu werden, und erforderten daher eine Abstützung. Das Bild oben zeigt den oberen Abschnitt einiger runder Ausschnitte, die ohne Abstützung gedruckt wurden. Hier sieht man einige leichte Fehler, im Allgemeinen ist die Qualität für einen so großen Maßstab jedoch überraschend gut.

Giant BigRep Benchy Surface Finish

Oberflächenqualität

Je senkrechter die Oberfläche orientiert ist, desto glatter ist das Erscheinungsbild der Schichtlinien. Je horizontaler die Oberfläche ist, desto ausgeprägter werden die Schichten und desto eher entsteht der Treppeneffekt. Mit einer relativ großen Schichthöhe von 0,6 mm sind die Unterschiede zwischen waagerecht und senkrecht orientierten Flächen deutlich sichtbar.

Schlussfolgerung

Das Benchy-3D-Modell ist zu einem Meilenstein in der Welt des 3D-Drucks geworden und dient als zuverlässige Benchmark für die Auswertung der Fähigkeiten und Begrenzungen unterschiedlicher 3D-Drucker. Seine unterschiedlichen Merkmale wie etwa Überhänge, Brücken, Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit bietet wertvolle Einblicke in die Fähigkeit des Druckers, komplexe Geometrien handzuhaben und hochwertige Drucke zu erstellen. Durch nähere Prüfung der Qualität des Benchy-Drucks lassen sich Probleme des 3D-Druckers erkennen, um die erforderlichen Anpassungen vorzunehmen und somit bessere Ergebnisse zu erzielen.

Wichtig ist jedoch, die möglichen Herausforderungen beim Einsatz des Benchys anzuerkennen. Der Test kann zeit- und ressourcenintensiv ausfallen, was gegebenenfalls kein optimales Szenario für Nutzer ist, die rasche Ergebnisse benötigen oder nur begrenzte Ressourcen wie etwa Filamente zur Verfügung stehen haben. Das Modell kann jedoch die Komplexitäten und Nuancen eines realistischen Druckszenarios nicht widerspiegeln und ist daher möglicherweise nur begrenzt für bestimmte Anwendungen geeignet.

Trotzdem bleibt das Benchy ein wertvolles Bewertungs-Tool in der 3D-Druckgemeinde. Mit dem Benchy ist umfassende Beurteilung der Druckerfähigkeiten möglich, mit der potentielle verbesserungsbedürftige Bereiche aufgedeckt werden, die es den Nutzern ermöglichen, begründete Entscheidungen bei der Wahl der Drucker und Materialien für ihre Projekte zu treffen. Indem man die Stärken und Begrenzungen versteht und auch andere Beurteilungsmethoden heranzieht, können die Vorteile des Benchys für spezifische Druck- und Anwendungsanforderungen maximiert werden.

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LEITFADEN FÜR INTEGRATION GROSSFORMATIGE ADDITIVE FERTIGUNG

IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

Der BigRep ONE ist ein in Deutschland entwickelter Großformat-3D-Drucker für den Einsatz rund um die Uhr. Bisher wurden über 500 dieser kostengünstigen Systeme installiert, die sich bei Fertigungsunternehmen weltweit als zuverlässig erwiesen haben. Der ONE zeichnet sich durch ein großes Bauvolumen von 1 m³ und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aus, sodass Sie Ihre Entwürfe zuverlässig in Originalgröße herstellen können.

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IN DEUTSCHLAND ENTWICKELT – ZUVERLÄSSIGKEIT ZUM ATTRAKTIVEN PREIS

Der BigRep ONE ist ein in Deutschland entwickelter Großformat-3D-Drucker für den Einsatz rund um die Uhr. Bisher wurden über 500 dieser kostengünstigen Systeme installiert, die sich bei Fertigungsunternehmen weltweit als zuverlässig erwiesen haben. Der ONE zeichnet sich durch ein großes Bauvolumen von 1 m³ und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aus, sodass Sie Ihre Entwürfe zuverlässig in Originalgröße herstellen können.

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Nika Music

Digital Marketing Specialist

Nika ist Digital Marketing Specialist mit einem Hintergrund in der Technologiephilosophie. Nach dem Master-Abschluss führten Nikas Leidenschaft und Fachwissen auf diesem Gebiet Sie ganz natürlich in die spannende Welt des 3D-Drucks. Derzeit floriert Nika bei BigRep, indem Sie die Social-Media-Präsenz des Unternehmens entwickeln und die Markenbekanntheit steigern.

Wie man sechs typische Herausforderungen in der Fertigung meistert

Die Unternehmenslandschaft für alle Hersteller, ob Traditionsfirma oder Startup, befindet sich in einem ständigen und immer schneller werdenden Wandel.

Dieser Artikel beschreibt die sechs wichtigsten Herausforderungen für Hersteller und  bietet dafür intelligente und funktionierenden Lösungsvorschläge. Wenn Sie sich vorab mit diesen Themen beschäftigen, anstatt Probleme erst bei ihrem Auftreten zu bekämpfen, können Sie Ihr Geschäftsmodell nachhaltiger gestalten, und dadurch Ihr Geschäft und Ihre Umsätze stärken.

Hier beschäftigen wir uns mit sechs Herausforderungen in der Herstellung, die alle Produktionsfirmen betreffen. Zusätzlich erklären wir, wie Sie den Erfolg Ihres Unternehmens sichern können

1. Fachkräftemangel

HERAUSFORDERUNG

Weltweit wächst ein beunruhigende Trend; ein Mangel an Fachkräften in der Fertigungsindustrie. Die Gründe dafür sind vielfältig: fallende Beschäftigungsquoten in vielen Ländern, eine alternden Gesellschaft, ein Mangel an technisch versierten Arbeitern, und die Effekten der Corona-Pandemie, um nur ein paar Faktoren zu nennen. Ein englischsprachiger Lagebericht von The Manufacturing Institute und Deloitte Consulting hält fest, dass 22% der Arbeiter in der US-amerikanischen Fertigungsindustrie in den nächsten zehn Jahren in Rente gehen werden. Zusätzlich wird ein Mangel an Qualifikationen möglicherweise dazu führen, dass 2,1 Millionen Stellen 2030 nicht mehr besetzt werden können. Laut einem Eurofound Bericht von 2019 ist Europa ebenfalls von diesen Problemen betroffen: 39% der europäischen Fertigungsunternehmen berichteten, dass Ihre Produktion durch den Arbeitskräftemangel beeinträchtigt wurde. Dieses Jahr erklärte die Deutsche Industrie- und Handelskammer (DIHK), dass über die Hälfte der Firmen in Deutschland wegen dem Fachkräftemangel Schwierigkeiten dabei hatte, freie Stellen zu besetzen.

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LÖSUNG

Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, macht es möglich, auch Arbeiter ohne traditionelle Fertigungsqualifikationen in der Produktentwicklung, Kleinserienproduktion und industriellen Fertigung einzusetzen. Der 3D-Druck vereinfacht den Produktionsablauf, da komplexe Teile und Prototypen direkt aus digitalen Entwürfen gedruckt werden, und komplizierte Fertigungsprozesse mit minimalem menschlichen Eingreifen durchgeführt werden können. Arbeiter müssen nicht mehr hochqualifiziert sein, um Maschinen zu bedienen und manuelle Aufgaben auszuführen.

Der digitale Designprozess kann z.B. vereinfacht werden, indem man ein existierendes Teil scannt, daraus ein 3D-Modell generiert, und dieses dann wiederum 3D-druckt. Zudem können auch Menschen ohne viel Design-Erfahrung einen Design-Konfigurator verwenden, um existierende 3D-druckbare Entwürfe anzupassen. Möchten Sie mehr über die Design-Konfiguration erfahren? Dann sollten Sie sich mit den BigRep FLOW Konfigurationstools beschäftigen.

BigRep PRO 3D Printer

2. Bestandsverwaltung

HERAUSFORDERUNG

Die Bestandsverwaltung stellt Hersteller oft vor eine große Herausforderung. Sie müssen Kundenwünsche vorhersagen, doch diese Kundenwünsche ändern sich ständig. Dazu kommt, dass Waren von Zulieferern manchmal verspätet ankommen, und die Produktion deswegen angehalten werden muss. Es ist zwar teuer, zu viele Waren im Bestand zu haben, aber es ist viel schlimmer, wenn die Waren ausgehen. Andererseits gibt es Produkte, die schnell schlecht oder obsolet werden. Das Ganze wird noch schwieriger, wenn das Portfolio viele Produkte enthält; allerdings ist es keine leichte Aufgabe, zu entscheiden, welche Produkte wegfallen können. Es ist eine Gratwanderung: man braucht gerade genug Inventar, um die Anforderungen abzudecken, aber es ist auch gut, Ersatz vorzuhalten, falls doch etwas unerwartetes geschieht.

Forbes berichtet, dass ein typisches Fertigungsunternehmen heute 30 Tage mehr an Inventar vorhält, als es noch Anfang 2007 der Fall war. Ein ausreichender Bestand ist zwar ein wichtiger Puffer, wenn es zu Problemen in der Lieferkette kommt, aber er ist auch einer der Hauptursachen für Verschwendung bei Firmen. Überflüssige Bestände binden das Kapital und bringen zusätzliche Kosten, z.B.  für Lagerung, Versicherung und Wertverlust. In einer sich ständig ändernden Welt ist die Entscheidung, wie man mit dem Inventar umgeht, ein bisschen wie ein Strategiespiel, dass man spielen muss, um in dem Herstellungssektor nicht zurückzufallen.

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LÖSUNG

Der 3D-Druck ermöglicht eine Just-In-Time-Produktion, da Teile genau dann produziert werden können, wenn sie gebraucht werden. Dank erheblich kürzerer Vorlaufzeiten im Vergleich zu traditionellen Fertigungsmethoden können Sie schnell auf Veränderungen in der Nachfrage reagieren und rechtzeitig liefern. Wie in einem digitalen Lager können 3D-Designs auf Servern oder in der Cloud gespeichert werden; das betreffende Teil wird dann einfach gedruckt, wenn eine Bestellung eingeht. Dies mindert zusätzlich das Risiko der Überproduktion und minimiert die Kosten für überschüssige Bestände. Immer mehr Firmen 3D-drucken Komponenten, Produkte und Ersatzteile auf Anforderung; unter den Erstanwendern sind Unternehmen wie die Deutsche Bahn, Bentley, Miele, und Shell. Wenn Sie mehr über 3D-gedruckte Ersatzteile auf Anforderung wissen möchten, können Sie unser englischsprachiges eBook lesen:Deutsche Bahn Goes Additive with BigRep.

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3. Abhängigkeiten und Transparenz von Lieferketten

HERAUSFORDERUNG

Als Hersteller sind Sie stets abhängig von Ihren Zulieferern für Materialien, Komponenten und Dienstleistungen. Jedoch birgt jede Abhängigkeit in der Lieferkette auch das potentielle Risiko von Verspätungen, Mangel an Verfügbarkeit oder Preissteigerungen. Je größer das Unternehmen, desto höher die Risiken, die von Ausfällen in der Lieferkette und der komplexen Logistik ausgehen. Wie die durch Corona verursachten Lieferproblemen gezeigt haben, kann ein Problem enorme Konsequenzen nach sich ziehen.

Doch die Probleme mit Lieferketten sind nicht nur rein praktischer Natur: Verbraucher verlangen inzwischen von Unternehmen mehr Transparenz über ihre Fertigung. Kunden schätzen heutzutage Produkte, die qualitativ hochwertig, nachhaltig und fair gehandelt sind, und sie sind bereit, mehr für solche Produkte zu bezahlen. Eine Studie von Forschern an der MIT Sloan School of Management zeigt, dass Verbraucher für Produkte mit mehr Lieferkettentransparenz zwischen 2% und 10% mehr zahlen würden. Hersteller müssen also nicht nur ihre Lieferketten unterhalten, um ihr Geschäft am Laufen zu halten; sie müssen auch überlegen, wie ihre Lieferantenwahl das Vertrauen der Verbraucher beeinflusst. 

LÖSUNG

Mit dem 3D-Druck können Firmen vor Ort produzieren. Sie sind dadurch weniger abhängig von entfernt gelegenen Zulieferern und den Auswirkungen von globalen Probleme in Lieferketten. Mit einem digitalen Lager wird sogar eine dezentrale Produktion möglich: Sie schicken einfach Ihre 3D-Datei an den Ort, wo das Teil benötigt wird, und drucken es dort. Mit mehr Kontrolle über Ihre Lieferketten können Sie Anlaufzeiten stärker beeinflussen und müssen sich weniger mit unerwarteten oder gestiegenen Kosten herumschlagen.

Wenn Sie eine interne 3D-Druck-Produktion einführen, können Sie viel leichter Ihre Lieferketten überwachen und regeln, und können so der Nachfrage nach mehr Transparenz gerecht werden. Sie besitzen ihre eigenen Produktionsprozesse, und müssen gleichzeitig weniger Schritte und Logistik überwachen. Durch eine dezentrale Fertigung wird Ihre Produktion umweltfreundlicher, und Sie benötigen weniger Transport und sonstige Logistik. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie der 3D-Druck Ihre Abhängigkeit von Lieferketten reduzieren kann, dann können Sie unser englischsprachiges eBook lesen: How to Reduce Lead Times with In-House Supply Chains.

Design for Additive Manufacturing (DfAM)

4. Flexibilisierte Massenproduktion

HERAUSFORDERUNG

Immer mehr Industrien greifen den Trend zur flexibilisierten Massenproduktion auf. Manche davon sind etablierte Marken, die ihr Produktangebot mit Individualisierungsoptionen erweitern und dadurch ihre Umsätze erhöhen. Andere wiederum, Nischenhersteller und Startups, profitieren davon, dass sie keine teuren Fabriken und komplizierten Lieferketten haben. Laut Forbes sind maßgeschneiderte Produkte die Zukunft für kleine und mittelständische Unternehmen, und The Deloitte Consumer Review berichtet, dass über 50% der Verbraucher Interesse an personalisierten Produkten haben (beide Artikel sind nur auf Englisch verfügbar).

Kunden sind bereit, mehr für einzigartige Produkte zu zahlen. Bisher waren die Herstellungskosten für solche Produkte höher. Viele Kunststoffprodukte werden zum Beispiel in Formen gegossen, die aufwendig auf CNC-Fräsen hergestellt werden. Für die industrielle Fertigung ist dieser Prozess kosteneffektiv, doch für Kleinserien und Einzelprodukte sind die Kosten sehr hoch. Hersteller müssen versuchen, maßgeschneiderte Produkte industriell und kostengünstig zu fertigen.

LÖSUNG

Beim 3D-Druck gibt es keine zusätzlichen Kosten für Einzelanfertigungen und Kleinserien. Egal, ob Sie identische oder angepasste Produkte drucken, die Herstellungskosten variieren nur in Abhängigkeit von Materialverbrauch und Druckzeit. Wenn Sie Ihre Endanwendungsteile und Endprodukte 3D-drucken, dann können Sie diese Teile ohne zusätzliche Kosten anpassen. Herkömmliche Vorrichtungen, z.B. CNC-gefräste Formen, sind haltbar und langlebig, doch die Kosten sind untragbar, wenn solche Formen nur begrenzt oder sogar nur einmal verwendet werden. Obwohl 3D-gedruckte Vorrichtungen weniger haltbar sind, bieten sie die perfekte Lösung für kleinere Produktionsmengen, und sie sind robust genug, um ihre Aufgabe zu erfüllen. Lesen Sie in diesem englischsprachigen Blog mehr über flexibilisierte Massenproduktion und die Vorteile des 3D-Drucks.

Airbus

5. Geschäft erweitern

HERAUSFORDERUNG

Hersteller müssen den richtigen Zeitpunkt für jede Geschäftserweiterung finden. Zu früh, und es gibt finanzielle Schwierigkeiten, betriebliche Probleme und Qualitätsverlust. Zu spät, und man riskiert Marktsättigung, verpasste Chancen, und einen Wettbewerbsnachteil gegenüber etablierten Firmen. Um den richtigen Zeitpunkt zu finden, müssen Sie die richtigen Fragen stellen. Ist Ihr Produkt marktreif? Wenn Ihr Produkt sich nicht gut verkauft, müssen Sie vielleicht Ihr Angebot umstrukturieren oder das Produkt überarbeiten. Haben Sie die Kapazitäten, den Produktionsanforderungen gerecht zu werden, wenn die Nachfrage steigt? 

LÖSUNG

Für ein optimales, qualitativ hochwertiges Produktangebot mit guten Marktchancen brauchen Sie einen iterativen Designprozess. Mit herkömmlichen Produktionsmethoden bedeutet das normalerweise Outsourcing und/oder manuell gefertigte Prototypen; beides bringt hohe Kosten und lange Produktionszeiten mit sich. Der 3D-Druck wird generell als die beste Lösung für Rapid Prototyping gesehen; die beiden Begriffe werden sogar manchmal synonym verwendet. Mit dem 3D-Druck können Sie schnell ein Design oder einen funktionalen Prototypen herstellen, alle nötigen Veränderungen vornehmen, und dann einen neuen Druck produzieren, bis Ihr Produkt perfekt ist.

Der großformatige 3D-Druck ermöglicht es sogar, große Prototypen in Originalgröße zu drucken. Wenn Ihr Produkt sich nicht gut verkauft, können Sie Ihr Produkt durch den Iterationszyklus verbessern. Und was, wenn Ihr Produkt perfekt ist und die Nachfrage hoch? Dank dem 3D-Druck können Sie diese Nachfrage durch interne Produktion bedienen, mit einfacher Logistik und kurzen Lieferketten.

Kurz gesagt: mit dem 3D-Druck kommen Sie schneller auf den Markt, und können Ihre Produktion wie nötig hochfahren. Wenn Sie Erfolgsgeschichten hören möchten, wie der 3D-Druck Unternehmen hilft, schnell zu iterieren, schneller zu produzieren, und Produkte schneller auf den Markt zu bringen, dann schauen Sie doch unser Webinar Wie der 3D-Druck die Markteinführungszeit verkürzt und die individuelle Anpassung von Nutzfahrzeugen ermöglicht.

Nowlab BigRep Gripper 3d printed

6. Mit der Automatisierung Schritt halten

HERAUSFORDERUNG

Der ständige technische Fortschritt treibt die Nachfrage an und zwingt Hersteller dazu, große Aufträge zu erfüllen. Die Automatisierung kurbelt die Produktivität an, erhöht die Qualität und spart dabei Kosten. Und, was vielleicht noch wichtiger ist: sie macht es möglich, Daten zu sammeln und zu analysieren, die wiederum verwendet werden können, um die Entscheidungsfindung zu optimieren und Ergebnisse stetig zu verbessern. Der Markt für Robotic Process Automation (RPA) wurde 2022 auf 2,3 Milliarden Dollar geschätzt, und soll zwischen 2023 und 2030 eine durchschnittliche Wachstumsrate von fast 40% erreichen. Für kleine und mittelständische Unternehmen ist das ein Problem, da ihre großunternehmerischen Wettbewerber es sich leisten können, ihre Fertigungsanlagen mit KI effizienter zu machen. Die Automation ist inzwischen fest verankert, und darf deswegen nicht vernachlässigt werden. 

LÖSUNG

Ein digitalisierter Workflow kann Ihnen helfen, mit dem Supertrend der Automatisierung mitzuhalten, und der 3D-Druck kann hier eine wichtige Rolle spielen. Sie müssen nur entscheiden, welche Prozesse und Technologien modernisiert werden müssen, und wie sie in die existierenden Arbeitsabläufe integriert werden können, um Ihr Unternehmen agiler und effizienter zu machen.

Sie könnten Ihren Prototyping-Prozess für schnellere und datengestützte Design-Iterationen digitalisieren. Im Produktionsprozess können Sie dann 3D-gedruckte Vorrichtungen produzieren, um Ihren Produktionsablauf zu optimieren. Sie könnten auch Komponenten scannen, um so perfekt angepasste 3D-gedruckte Werkzeuge zu erhalten. Vielleicht möchten Sie z.B. Sensoren in diese maßgeschneiderten Werkzeuge integrieren, um während der Produktion wertvolles Feedback zu erhalten. Mit einem industriellen 3D-Drucker können Sie durch Automatisierungen in den Kalibrier- und Druckphasen verlässliche Ergebnisse erzielen.. Sie können den 3D-Druck auch mit Robotern, Fräsen oder KI kombinieren, und so die Stärken all dieser Technologien in einer intelligenten automatisierten Lösung zusammenbringen.

Zusammenfassung

Der 3D-Druck ist eine transformative Lösung für Herausforderungen in der Fertigung. Er vereinfacht komplexe Prozesse und reduziert dadurch den Bedarf an hochqualifizierten Mitarbeitern. Er verstärkt die Belastbarkeit von Lieferketten durch dezentrale Produktion auf Anforderung, optimiert die Bestandsverwaltung durch Minimieren der benötigten Lagerbestände, und ermöglicht flexibilisierte Massenproduktion. Durch den 3D-Druck können Sie Ihr Geschäft flexibel und effizient expandieren; zudem kann die Automatisierung nahtlos in die Produktion integriert werden, was wiederum die Produktivität erhöht und gleichzeitig die Lohnkosten senkt. Mit dem 3D-Druck wird die Fertigung agiler, effizienter und zukunftsfähiger.

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