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Die Additive Fertigung bietet neue Ansätze für die Entwicklung und Produktion von Prototypen, technischen Einzelteilen sowie zur bedarfsgerechten Fertigung von Kleinserien.
Additive Fertigung optimiert die Produktion und erlaubt Unternehmen, flexibler auf Kundenwünsche zu reagieren. Komplexe Bauteile lassen sich schneller und kostengünstiger als mit traditionellen Methoden herstellen, individuelle Designs und Anpassungen schnell umsetzen. Zudem reduziert sie Abfall und Materialverbrauch, was ökologisch und kosteneffizient ist. Auch Lieferketten werden vereinfacht, wodurch Unternehmen unabhängiger von Zulieferern werden. Hier sind die wichtigsten Vorteile im Überblick:
Additive Fertigung (auch Generative Fertigung) ist ein Schichtbauverfahren, bei dem Material Schicht für Schicht zu einem soliden Körper aufgebaut wird, was komplexe Strukturen aus Kunststoff, Kunstharz, Metall oder Keramik ermöglicht. Anders als reiner „3D-Druck“ umfasst sie den gesamten Prozess – von Optimierung und Prototypenbau bis zur Serienfertigung – und begleitet Produkte von der Idee bis zur Marktreife.
Additive Fertigung bietet eine große Bandbreite an Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Branchen. Neben einer klassischen Bauteilfertigung von bspw. Funktionsteilen oder Prototypen nach vorhandenen 3D Daten kann dieses Fertigungsverfahren auch und vor allem für Spezialanwendungen in Frage kommen. Dabei sind es meist Bauteile oder Produkte, die mit konventionellen Methoden nur sehr schwer bzw. gar nicht umzusetzen sind. Im Folgenden werden einige typische Einsatzgebiete aufgelistet und beschrieben:
Besonders im Endkunden-Bereich gewinnen personalisierte Produkte heutzutage immer mehr an Bedeutung. Diesen Grad der Individualisierung in einer Produktion abzubilden führt häufig zu enormen Mehrkosten, da Anlagen z.B. neu gerüstet oder programmiert werden müssen. Bei der Additiven Fertigung kann jedes gefertigte Bauteil theoretisch vom Vorhergehenden abweichen, ohne dass ein Mehraufwand an der Anlage selbst auftritt. Dieser Umstand wirkt sich drastisch auf die Herstellungskosten insbesondere zugeschnittener Kleinserien aus.
Jedes Herstellungsverfahren hat seine natürlichen Grenzen. So kann man unter anderem dreidimensionale Tunnel-Geometrien mithilfe von Fräsmaschinen nur bedingt darstellen. Gleiches gilt für den klassischen Spritzguss, bei dem Hinterschneidungen schnell zum Einsatz von Klappkernen führen und nur zu einem gewissen Grad umsetzbar sind. Durch den schichtweisen Aufbau bei additiven Fertigungsverfahren werden solche Probleme (je nach Technologie) teilweise oder sogar komplett beseitigt.
Viele Baugruppen bestehen heutzutage nicht ohne Grund aus mehreren Einzelteilen. Meist verhindert eine komplexe Bauteilgeometrie die Produktion „aus einem Guss“. Da theoretisch jede 3D Geometrie mittels additiver Verfahren herstellbar ist, kann häufig an vielen Einzelelementen gespart werden und es können sogar bewegliche Teile innerhalb einer festen Geometrie hergestellt werden. Dadurch lassen sich Montageschritte stark vereinfachen oder vollständig eliminieren, was sich wiederum positiv auf die Kosten des finalen Produktes auswirkt.
Durch den schichtweisen Aufbau von Bauteilen lassen sich mittels 3D Druck komplexere Geometrien darstellen, welche mit herkömmlichen Verfahren nur schwierig bzw. gar nicht realisierbar sind. So können voluminöse Bauteile bspw. mit unterschiedlichen Füllungen und Wandstärken ausgearbeitet werden, um ein optimales Gewichts-Stabilitätsverhältnis zu erreichen. Auch ist es mit den Verfahren HP MJF und SLS möglich, Körper komplett hohl zu drucken – es muss nur ein kleiner Ausgang geschaffen werden, um überflüssiges Material nach dem Druck „abzulassen“. Durch solche und ähnliche Maßnahmen lassen sich je nach Bauteil enorme Gewichtsreduzierungen erzielen, ohne Stabilität einbüßen zu müssen.
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In unserer Wissensdatenbank finden Sie zahlreiche Erklärungen und Hilfestellungen rund um die Additive Fertigung, bei der Materialschichten aufgetragen werden, um dreidimensionale Objekte zu erstellen. Diese Methode ermöglicht individuelle und komplexe Designs, ideal für Prototypen und flexible Serienproduktion. Lesen Sie über unsere Fortschritte in der additiv gefertigten Fertigungsvorrichtung. Für eine kostenoptimierte Fertigung sind Design- und Materialwahl entscheidend. Bei Fragen oder für eine persönliche Beratung helfen wir Ihnen gerne weiter.