{"id":18878,"date":"2023-02-01T14:20:29","date_gmt":"2023-02-01T14:20:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mark3d.com\/de\/?p=18878"},"modified":"2023-02-01T14:29:03","modified_gmt":"2023-02-01T14:29:03","slug":"warum-nutzen-anwender-des-polymer-3d-drucks-zusaetzlich-auch-metalle","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mark3d.com\/de\/mark3d-news\/warum-nutzen-anwender-des-polymer-3d-drucks-zusaetzlich-auch-metalle\/","title":{"rendered":"Warum nutzen Anwender des Polymer-3D Drucks zus\u00e4tzlich auch Metallverfahren?"},"content":{"rendered":"

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“Metall-FFF begeistert mich, weil es den 3D-Druck von Metall in nie dagewesener Weise zug\u00e4nglich macht. Unternehmen k\u00f6nnen aufh\u00f6ren, dar\u00fcber zu reden, wie AM die Fertigung ver\u00e4ndern wird, und anfangen, es zu tun. Als AM-Berater habe ich gesehen, wie viele Unternehmen erfolgreiche langfristige AM-Strategien entwickelt haben: Wenn Sie erfolgreich Polymere und Verbundwerkstoffe drucken, haben Sie bereits die H\u00e4lfte des Weges hinter sich.” <\/em><\/strong>-Ross Adams, Global Metal Product Manager bei Markforged<\/p>\n<\/div>

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Nahezu jedes Unternehmen, das 3D-Metalldruck einsetzt, begann seine Reise in die additive Fertigung (AM) mit dem Druck von Polymeren. Nach einigen Jahren der Nutzung des Fused Filament Fabrication (FFF)-Drucks haben sie Kernkompetenzen wie Kenntnisse \u00fcber das Design f\u00fcr die additive Fertigung (DfAM) und die F\u00e4higkeit entwickelt, wirkungsvolle Anwendungen f\u00fcr kontinuierliche Prozessverbesserungen zu identifizieren.<\/p>\n

Wenn Sie in Ihrer Fabrik die vielen Prozessverbesserungen erfahren haben, die sich durch den Druck von Polymeren und Verbundwerkstoffen erzielen lassen, fragen Sie sich vielleicht, wie Ihr Unternehmen diese Vorteile skalieren kann. Eine h\u00e4ufige Antwort ist der 3D-Druck von Metall.<\/p>\n

Im Folgenden werde ich die Gr\u00fcnde er\u00f6rtern, warum Hersteller mit 3D-Druckern f\u00fcr Verbundwerkstoffe h\u00e4ufig Metall-AM in ihren Werkzeugkasten aufnehmen, wann Metall gegen\u00fcber Kunststoffen und Verbundwerkstoffen bevorzugt werden sollte und wie Sie mit Kunststoff-Metall-Hybridteilen kreativ werden k\u00f6nnen, um ein noch breiteres Spektrum von Fertigungsherausforderungen zu bew\u00e4ltigen.<\/p>\n<\/div>

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Auf dem Weg zum Metall: Start mit 3D-gedruckten Polymeren<\/h2><\/div>
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Nach einigen Jahren des 3D-Drucks von Polymeren stellt sich in der Regel die Frage: “Wie kann ich die additive Fertigung in meinem Unternehmen ausweiten, um aggressivere und hochwertigere Anwendungen zu realisieren?” W\u00e4hrend der 3D-Druck von Polymeren der schnellste und einfachste Weg ist, viele Herausforderungen in der Fertigung zu l\u00f6sen, ist der 3D-Druck von Metallen ein Katalysator f\u00fcr die Ausweitung von AM auf noch mehr hochwertige Anwendungen.<\/p>\n

Man verwendet Stahl nur, wenn man Stahl braucht… aber wenn man Stahl braucht, muss man Stahl verwenden. Es gibt keinen Ersatz f\u00fcr die Eigenschaften, die Stahl bietet. Die additive Fertigung von Metallteilen ist nicht nur oft schneller und billiger, sondern erm\u00f6glicht auch die Herstellung von Geometrien, die in der maschinellen Fertigung unpraktisch oder sogar unm\u00f6glich sind.<\/p>\n

Der 3D-Metalldruck wird oft als teuer und kompliziert empfunden, aber das ist die Realit\u00e4t bei jeder Art von Metallfertigungsverfahren. Tats\u00e4chlich ist der 3D-Druck von Metall in vielen F\u00e4llen der einfachste und wirtschaftlichste Weg, ein Metallteil zu erhalten. Insbesondere die Metal Fused Filament Fabrication (Metal FFF)-Technologie macht den 3D-Druck von Metallteilen zug\u00e4nglicher als andere Metall-AM-Technologien und erfordert eine deutlich geringere Investition (wir sprechen hier von Hunderttausenden von Dollar weniger) in Besitz und Betrieb. Sie ist auch sicherer und einfacher zu bedienen, da kein hochqualifizierter Bediener erforderlich ist: Eine breite Palette von Materialien wie Edelstahl, Werkzeugst\u00e4hle, Inconel und reines Kupfer kann mit minimaler PSA und Sicherheitsvorkehrungen gedruckt werden. Dies ist auf das gebundene Pulver zur\u00fcckzuf\u00fchren, im Gegensatz zu anderen Metall-AM-Verfahren, die loses Pulver verwenden.<\/p>\n

Wenn man das Wissen und die Vorteile des FFF-3D-Drucks von Polymeren verinnerlicht hat, ist der \u00dcbergang zum FFF-3D-Druck von Metallen nahtlos: Der zugrunde liegende Prozess ist weitgehend derselbe.<\/p>\n<\/div>

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Wie sich 3D-gedruckte Metalle und Verbundwerkstoffe in ihren allgemeinen Materialeigenschaften unterscheiden<\/p>\n<\/div>

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Der 3D-Druck von Polymeren und der 3D-Druck von Metallen sind zwei unterschiedliche Herstellungsverfahren. Jede von ihnen kann f\u00fcr sich genommen eine breite Palette von Fertigungsproblemen l\u00f6sen. Der gemeinsame Nenner ist, dass sie beide vielseitige M\u00f6glichkeiten bieten, um Lieferketten an jedem Punkt zu erg\u00e4nzen: von funktionalen Prototypen, Werkzeugen und Vorrichtungen, Ersatzteilen bis hin zu geringen St\u00fcckzahlen f\u00fcr die Endnutzung und Produktion.<\/p>\n

W\u00e4hrend sowohl Metalle als auch endlosfaserverst\u00e4rkte Polymer-Verbundwerkstoffe in Anwendungen, die eine hohe Festigkeit erfordern, gut funktionieren, k\u00f6nnen anwendungsspezifische Erw\u00e4gungen wie Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte und Verh\u00e4ltnis von Festigkeit zu Gewicht dazu f\u00fchren, dass entweder 3D-gedruckte Verbundwerkstoffe, Metalle oder Hybridteile aus Verbundwerkstoffen und Metall bevorzugt werden.<\/p>\n

In der Regel werden Teile aus Metall statt aus Verbundwerkstoffen gedruckt, weil sie mindestens eine der folgenden Anforderungen erf\u00fcllen m\u00fcssen: hohe Festigkeit, Verschlei\u00dffestigkeit, Hitzebest\u00e4ndigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, elektrische Leitf\u00e4higkeit oder W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit.<\/p>\n

H\u00e4ufig drucken Hersteller Verbundwerkstoffe, um schnell Prototypen von Teilen zu erstellen, die sp\u00e4ter aus Metall bestehen werden. F\u00fcr einige Prototypen sind bestimmte Materialeigenschaften erforderlich, die verhindern, dass Prototypen aus Verbundwerkstoffen funktionsf\u00e4hig sind. Oftmals fragen sich die Anwender nach der Herstellung von funktionierenden Prototypen mit Metall-FFF: Warum nicht dieses Verfahren in der Produktion einsetzen? Ein Vergleich der Werkzeugkosten f\u00fcr die Herstellung von Teilen durch Verfahren wie Gie\u00dfen macht die Metall-Fertigteilproduktion zu einer sehr attraktiven L\u00f6sung f\u00fcr die Skalierung der Produktion auf erreichbare St\u00fcckzahlen.<\/p>\n<\/div>

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Traditionell gegossene Kupplung, gedruckt auf dem Metal X System<\/p>\n<\/div>

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Werkzeuge werden oft aus Verbundwerkstoffen gedruckt, aber Werkzeuge aus Metall sind in Bezug auf Verschlei\u00dffestigkeit und Betrieb unter extremen Hitzebedingungen haltbarer. Teile, die eine hohe Festigkeit mit d\u00fcnnen W\u00e4nden oder komplizierten Geometrien erfordern – wie z. B. End of Arm Tooling (EOAT) – k\u00f6nnen auch zu klein f\u00fcr die kontinuierliche Faserverst\u00e4rkung (CFR) sein, das Verfahren zur Verst\u00e4rkung von 3D-gedruckten Verbundwerkstoffen.<\/p>\n<\/div>

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D\u00fcnnwandige Werkzeuge<\/p>\n<\/div>

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Eine h\u00f6here Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte und -festigkeit erh\u00f6ht die Langlebigkeit von 3D-gedruckten Werkzeugen. Die Vermeidung von h\u00e4ufigem Austausch aufgrund von hoher Zykluserm\u00fcdung ist ein wertvoller Vorteil f\u00fcr Anwendungen wie Biege- und Stanzwerkzeuge, Greifer, Vorrichtungen und kundenspezifische Handwerkzeuge.<\/p>\n<\/div>

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Gedrucktes Verbundstoffteil \u00fcberlebt 10.000 Zyklen. Gedrucktes Metall \u00fcberlebt mehr als eine Million Zyklen.<\/p>\n<\/div>

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Jetzt die Eiger-Software testen!<\/strong><\/span><\/h2><\/div>
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Jetzt DEMO-Bauteil anfragen!<\/strong><\/span><\/h2><\/div>
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Die M\u00f6glichkeit, exotische Materialien wie reines Kupfer zu drucken, er\u00f6ffnet auch Anwendungen, die elektrische Eigenschaften erfordern, wie z. B. Schwei\u00dfsch\u00e4fte, Stromschienen und Induktionsspulen.<\/p>\n<\/div>

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Kabelschuh 3D gedruckt mit reinem Kupfer<\/p>\n<\/div>

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Obwohl ein Metallteil schwerer ist als ein entsprechendes Bauteil aus Verbundwerkstoff, sind FFF-gedruckte Metallteile immer noch leichter als konventionell hergestellte Metalle, was auf die geschlossene Infill-Struktur zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, die in der Slicer-Software Eiger von Markforged automatisch erzeugt wird. Diese geschlossene Infill-Struktur kann ein Metallteil um bis zu 50 % leichter machen.<\/p>\n<\/div>

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3D-gedruckter Metallb\u00fcgel mit geschlossenem Infill.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schwanenhals-V-Block: traditionell hergestellt (links) vs. 3D-gedruckt auf dem Metal X System (rechts)<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Auf dem Weg zum Metall: Start mit 3D-gedruckten Polymeren<\/h2><\/div>
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Ein gro\u00dfer Vorteil der Aufnahme von Metall in den 3D-Druck-Werkzeugkasten ist die M\u00f6glichkeit, Hybridteile herzustellen. Durch die Verwendung verschiedener Kombinationen von Metall, Kunststoff und Verst\u00e4rkungsfasern k\u00f6nnen unterschiedliche Materialeigenschaften genutzt werden, um die Leistung in komplexen Anwendungen zu erg\u00e4nzen.<\/p>\n

Hybridteile bedeuten, dass Sie gr\u00f6\u00dfere Teile und Baugruppen, leichte Metallteile mit Verbundstoffkomponenten drucken, die Materialeigenschaften von Verbundstoffteilen verbessern, Teile mit besserer Belastbarkeit und Kraftoptimierung herstellen und die Modularit\u00e4t von Teilen erh\u00f6hen k\u00f6nnen. Teile und Merkmale von Metallteilen, die nicht die Materialeigenschaften von Metall erfordern, k\u00f6nnen mit Verbundwerkstoffen schneller gedruckt und durch Zusammenbau kombiniert werden.<\/p>\n

Wenn Sie Zugang zu mehreren 3D-Druckern haben, k\u00f6nnen diese gr\u00f6\u00dferen Teile auch schneller hergestellt werden, indem sie gleichzeitig gedruckt werden: So k\u00f6nnen Sie mehr Teile herstellen, die f\u00fcr die Lieferkette wichtig sind.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Lernen Sie mehr \u00fcber die Anwendungen mit dem MarkTwo!<\/span><\/h2><\/div>

F\u00fcr welche Anwendungen eignet sich welche Endlosfaser? Wie konstruiere ich richtig f\u00fcr den Filament-3D-Druck? Was sagen Anwender dazu und wo finde ich weitere Infos? \u2013 Genau hier sind Sie richtig! Wir haben einige Informationsm\u00f6glichkeiten aufgelistet, \u00fcber die Sie direkt zu den passenden Antworten kommen.<\/span><\/p>\n<\/div>

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Konstruktionsratgeber<\/span><\/h2><\/div>
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Dieser Ratgeber soll Ihnen bei der Ideenfindung f\u00fcr bessere Konstruktionsergebnisse Ihrer Bauteile dienen. Speziell ausgelegt auf generative Fertigungsverfahren.<\/span><\/p>\n<\/div>

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St\u00e4rker als Aluminium<\/span><\/h2><\/div>
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Jahrelang musste ein Mittelweg zwischen Festigkeit, Lieferzeit und Kosten akzeptiert werden. Dem kann nun ganz einfach aus dem Weg gegangen werden!<\/span>
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Anwenderbericht<\/span><\/h2><\/div>
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In diesem praktischen Anwenderbericht von Kessler Plastics werden mit Hilfe des MarkTwo schnell und einfach (Funktions-)Prototypen gedruckt.<\/span><\/p>\n<\/div>

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Webinar<\/span><\/h2><\/div>
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Erfahren Sie, f\u00fcr welche Anwendung welches Material funktioniert und wie Sie es mit EIGER individuell im Bauteil einlegen k\u00f6nnen.<\/span>
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