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Allgemeines 3D-Druck Wissen

Rapid Manufacturing – Was ist darunter zu verstehen?

Wann spricht man vom Rapid Manufacturing?

Die dritte Anwendungsebene neben Rapid Prototyping und Rapid Tooling ist das Rapid Manufacturing (schnelle Fertigung).

Diese Ebene umfasst alle 3D-gedruckten Bauteile oder Modelle, die als Endprodukt verwendet werden. Dieses Endprodukt muss sämtliche Eigenschaften und Funktionen beinhalten, die in der Planung festgelegt worden sind.

Welche Vorteile hat das Rapid Manufacturing zu herkömmlichen Herstellungsmethoden?

Die wichtigsten Ziele des Rapid Manufacturing sind Kostenreduzierung, Steigerung der Qualität, höhere Langlebigkeit durch ergonomische Formen, welche mittels konventioneller Herstellung nur mit sehr viel Aufwand möglich sind.

Gerade bei geringen Stückzahlen bietet diese Anwendungsebene der additiven Fertigung einen großen Nutzen. Durch die werkzeuglose Herstellung der Bauteile werden die Herstellungskosten deutlich gesenkt.

Beim Wechsel der Bauteile entfällt die Maschinenumrüstung sowie der Bau eines neuen Spritzguss-Werkzeug.

Die additive Fertigung hat kaum Einschränkungen bei Design und Komplexität der Bauteile. Das ermöglicht neue Denkansätze bei der Produktentwicklung und spart am Ende auch Ressourcen.

Mit Rapid Manufacturing können individuelle Kundenwünsche schnell und kostengünstig realisiert werden. Dabei müssen „nur“ die 3D-Daten an die Vorstellungen des Kunden angepasst werden.

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Bildquelle: Stratasys

Da keine teuren Werkzeuge angefertigt werden müssen, sind nur die Kosten für die Bauteile zu tragen. Das Investitionsrisiko wird dadurch gesenkt. Auch Lagerkosten, Transportkosten und mögliche Entsorgungskosten entfallen, da nur die erforderliche Stückzahl rentabel produziert werden kann.

Aufgrund der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Materialien sind die Anwendungsgebiete sehr facettenreich.

Häufige verwendete Materialien:

  • Metalle (Aluminium, Edelstahl, Werkzeugstahl, Kupfer, Inconel)
  • Kunststoffe (PA12,PA11,TPU,PEEK)
  • Keramik

Welche Drucktechnologie eignet sich für das Rapid Manufacturing?

FDM, FLM, FFF - Druckverfahren

  • Materialien: Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Metalle
  • niedrige Stückzahlen (1-50)

Im Vergleich zu anderen Druckverfahren ist es ein langsames Verfahren. Es ist eher nicht für das Rapid Manufacturing geeignet.


SLA, PJ, MJM - Druckverfahren

  • Material: Kunstharz
  • bei komplexen Geometrien und hoher Oberflächenqualität
  • mittlere Stückzahlen (1-1000).

Langlebigkeit sollte eine geringere Priorität haben, da die Kunstharze durch UV-Strahlen weiter nachhärten können. Die Bauteile können spröde werden.


SLS und MJF - Druckverfahren

  • Material: Kunststoffe
  • bei Funktionsteilen mit großer Haltbarkeit (Bauteile mit Clipfunktion) und beweglichen Teilen (z.B. Scharniere)
  • große Stückzahlen bis 10000 Stk.

SLS, SLM und DMLS - Druckverfahren

  • Material: Metalle
  • für Industrie, Medizin und Dentalbranche können Einzelprodukte „kostengünstig“ hergestellt werden.
  • niedrige Stückzahlen (1-150)

Diverse Nachbearbeitungen sind notwendig und müssen immer mit einkalkuliert werden.


Welche Branchen nutzen Rapid Manufacturing?

  • Biotechnologie
  • Dentallabore
  • Akustik – z.B. Hörgeräte
  • Medizin – z.B. Prothesen
  • Automobilhersteller
  • Luft- und Raumfahrt
  • Maschinenhersteller

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