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

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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

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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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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 <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.

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