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Die Vielfalt von 3D-Druckern

| Autor: Simone Käfer

Ob Prototypen und Erstmuster von kleineren Baugruppen, Ersatzteile, Werkstücke aus Metall oder aus Kunststoff – die produzierende Industrie entdeckt die Vorteile der additiven Fertigung. Doch nichts läuft ohne den passenden 3D-Drucker.

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Bei dem Anwender Pilz sorgt ein X350Pro von German Rep Rap für eine günstigere und schnellere Produktion.
Bei dem Anwender Pilz sorgt ein X350Pro von German Rep Rap für eine günstigere und schnellere Produktion.
( Bild: Pilz )

3D-Drucker schießen wie Pilze aus dem Boden. Kein Wunder, können doch durch additive Fertigung wichtige Parameter eines wirtschaftlichen Unternehmens verbessert werden: Zeit, Flexibilität, Kosten. Beispielsweise kosten Muster aus einem 3D-Drucker rund die Hälfte eines Produkts aus der konventionellen Fertigung. Nebenbei sind auch noch ganz neue Strukturen des Werkstücks möglich.

Als Lohnfertiger stellt das Produktentwicklungs-, Initiativ- und Lehrzentrum Pilz unter anderem Laserteile, Kantbleche oder Schweißbaugruppen her. Seit knapp einem Jahr nutzt das Unternehmen den 3D-Drucker X350Pro von German Rep Rap und produziert seitdem günstiger und schneller. Für Prototypen und Funktionsmuster können mehr als 75 % der Durchlaufzeiten gespart werden. Als Rohmaterial nutzt Pilz hauptsächlich PLA und Carbon20.

Zwei Materialien gleichzeitig drucken

Das Besondere am X350Pro ist sein rechteckiges Druckbett mit einer Größe von 350 mm × 250 mm. Auch der Dualextruder, mit dem zwei Materialien gleichzeitig gedruckt werden können, ist nicht bei jedem Drucker üblich. Dieser DD3-Extruder ist mit einem Hot End komplett aus Metall versehen und kann Filamente wie Carbon20 oder das weiche TPU93 verarbeiten. Für weiche Filamente sind der variable Anpressdruck und eine lückenlose Filamentführung bis ins Hot End wichtig. Durch den Dualextruder lassen sich zweifarbige Objekte drucken; der zweite Extruder kann jedoch auch wasserlösliches Material wie PVA verarbeiten, mit dem abwaschbare Stützstrukturen gedruckt werden. Ein Abstreifbehälter nimmt Materialüberschuss auf.

Nachbearbeiten während des Druckens

Mit einem anderen Kniff lockt der Tru Print 3000 von Trumpf. Sein industrielles Wechselzylinderprinzip ermöglicht ein Rüsten und Nacharbeiten während des laufenden Prozesses. Die Maschine ist mit einem 500 W starken Laser ausgestattet und kann Bauteile mit einer Größe bis 400 mm Höhe und einem Durchmesser von 300 mm generieren. Der 3D-Drucker druckt mit metallischen Materialien im LMF-Verfahren. Beim LMF (Laser Metal Fusion) oder selektiven Lasersintern wird das Werkstück Schicht für Schicht aus einem Pulverbett aufgebaut.

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3D-Drucker kaufen, um am Ball zu bleiben

Der Geschäftsführer des Lohnfertigers Pilz GmbH, Torsten Lehmann, erklärt, wie es zum Kauf eines 3D-Druckers kam und wo die Firmengeheimnisse liegen.

„Das Geheimnis liegt in den Druckparametern”, weiß Torsten Lehmann, Geschäftsfüherer der Pilz GmbH.
„Das Geheimnis liegt in den Druckparametern”, weiß Torsten Lehmann, Geschäftsfüherer der Pilz GmbH.
( Bild: Pilz )

Was ist das besondere an Ihrem Unternehmen?

Besonders stolz sind wir auf unser Lehrzentrum, in dem wir den Schülern der Region jedes Jahr den Umgang mit dem Werkstoff Metall näherbringen.

Weshalb haben Sie sich für ein additives-Fertigungsverfahren entschieden?

Als Lohnfertiger und Produktentwicklungszentrum müssen wir technisch immer vorn mitspielen. Der 3D-Druck kommt langsam, aber stetig in den Kundendiskussionen zur Sprache. Damit wir hier nicht den Anschluss verpassen, haben wir uns für den Einstieg in diese Technik entschieden.

Und wieso fiel die Entscheidung auf den X350Pro von German Rep Rap?

Bei der Formnext hatten wir uns verschiedene Modelle angeschaut. Nachdem wir den Stand von German Rep Rap dann das zweite Mal umrundet hatten, waren wir uns einig, dass wir mit dem X350Pro unsere Vorstellungen wahrscheinlich am besten umsetzen können. Bis heute sind wir von dieser Vorstellung auch nicht enttäuscht worden.

Und nun sind Sie durch eine schnellere und günstigere Produktion dem Wettbewerb einen Schritt voraus?

So wie von German Rep Rap beschrieben und geschult, hat jedes Material seine eigenen Stärken und Schwächen. Das Finden der geeigneten Druckparameter bringt hier den entscheidenden Wettbewerbsvorteil und stellt im gewissen Maße ein Geschäftsgeheimnis dar.

Drucken mit vier Lasern

Auch für den metallischen Druck ist der M 400-4 von EOS geeignet. Hier wird im Verfahren des direkten Metall-Laser-Sinterns (DMLS) produziert. Die Besonderheit dieses Druckers: Er hat vier Laser. Jeder einzelne 400-W-Laser bewegt sich in einem 250 mm × 250 mm großen Bereich und hat einen Überlapp von 50 mm zu den Nachbarbereichen. Das soll die Produktivität um das Vierfache erhöhen. MM

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