Was Sie im industriellen 3D-Druck tun können, um Kosten zu senken und Ihre Designs zu verbessern
Zu den großen Vorteilen des 3D-Drucks gehört die damit verbundene Möglichkeit, Prototypen und Kleinserien deutlich kostengünstiger zu produzieren, als dies mit konventionellen Fertigungstechnologien jemals möglich sein wird. Um dieses Potenzial im industriellen 3D-Druck jedoch optimal auszuschöpfen gilt es für Produktentwickler und Designer jedoch, einige Regeln zu beachten, die wir hier für Sie zusammengetragen haben.
Optimierung des Designs, im Hinblick auf Qualität und Druckbarkeit
Für die Optimierung des Designs von 3D-Druck-Modelle gelten im Prinzip ähnliche Regeln wie auch für den Spritzguss, wenn auch freilich mit dem Unterschied, dass additive Fertigung eine weitaus größere Designfreiheit erlaubt.
In diesem Sinne sollten Sie insbesondere fließende Übergänge zwischen angrenzenden Flächen verwenden oder große Differenzen bei Querschnitt und Teilevolumen ebenso vermeiden wie scharfe Ecken, da letztere im fertigen Bauteil häufig eine Restspannung verursachen. Außerdem sollten Sie darauf achten, dünne, nicht abgestützte Wände nicht zu hoch zu planen, da ansonsten die Gefahr von Beulung oder Verziehung nicht ausgeschlossen werden kann. Um einen hässlichen „Stufeneffekt“ zu vermeiden sollten Flächen mit flachen Winkeln zudem nach Möglichkeit abgeflacht werden.
Die Designfreiheit ausnutzen
Nachdem wir im vorherigen Abschnitt bereits gesehen haben, welche Designregeln des Spritzgusses auch für den industriellen 3D-Druck gelten, so zeigen wir Ihnen in dieser umgekehrt, wie sie die gerade in dieser Technologie mögliche Designfreiheit optimal ausnutzen. So dürfen Sie sich ruhig an filigrane Formen wagen, wie zum Beispiel Wabenstrukturen oder komplexe Matrizen. Die so entstehenden Leichtbau-Formen tragen insbesondere im Flugzeugbau zu einer erheblichen Kerosin-Ersparnis bei (wir berichteten in diesem Zusammenhang bereits über Bionik).
Ein anderes Beispiel: Löcher brauchen im 3D-Druck-Design nicht rund zu sein, sondern können ebenso gut (wenn nicht sogar besser) elliptisch, sechseckig oder in einer freien Lochform gedruckt werden.
Materialkosten sparen
Beim Drucken größerer Objekte lassen sich Materialkosten ebenso wie auch Druckzeit sparen, wenn diese ausgehöhlt werden.
Aus dem gleichen Grund erscheint es für Pulver-Technologien wie SLS-, SLM- oder CJP-Druck ratsam, Luftlöcher mit einzuarbeiten, um überschüssiges Material, welches nicht gesintert wurde, möglichst leicht entfernen und wiederverwenden zu können.
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