Während die additiven Fertigungsprozesse, z.B. pulver-, flüssigpolymer- oder filamentbasiert bisher hauptsächlich für Rapid Prototyping Verfahren eingesetzt wurden, so sind diese Prozesse zusammen mit den dafür tauglichen Materialien immer weiterentwickelt worden, sodass man nun von einem Direct Manufacturing Ansatz sprechen kann.

Insbesondere im selektiven Lasersinterverfahren (SLS, oder auch LS nach DIN EN ISO / ASTM 52900) ist es möglich Bauteile ohne Stützstrukturen, sehr filigran und mit zeitgleich hohen mechanischen Eigenschaften zu fertigen. Historisch hat sich der SLS Prozess zusammen mit dem thermoplastischen Kunststoff Polyamid 12 (PA12) entwickelt und ist heutzutage sehr gut erforscht und wird prozessstabil angeboten.

Mit diesem technischen Kunststoff ist es möglich Bauteile mit hohen mechanischen Eigenschaften, vergleichbar zu spritzgegossenen Bauteilen, direkt einzusetzen. Die hohe Duktilität des Werkstoffes ermöglicht zudem konstruktiv z.B. das vorsehen von Filmscharnieren, elastischen Strukturen oder gar flexiblen Elementen. Dennoch kommt auch dieser Werkstoff teilweise an seine Grenzen, sodass aktuell vielfach an neuen SLS Werkstoffen geforscht und entwickelt wird.

Ein sehr interessanter Werkstoff für das selektive Lasersintern ist das sehr flexible und weiche thermoplastische Polyurethan (TPU). Dieses ermöglicht gummiähnliche Eigenschaften und kann z.B. für Dichtungen, Dichtprofile, Antirutschbeläge, Griffe, Faltenbälge oder flexible Greifer verwendet werden. Insbesondere in Kombination mit dem Strukturfesten Kunststoff PA12 ermöglichen diese beiden Werkstoffe die Umsetzungen komplexester Prototypen aber auch fertiger Baugruppen.

 

Die Möglichkeit 3D-gedruckte gummiartige Bauteile mit 3D-gedruckten festen Strukturen zu kombinieren vermag die Realisierung vollkommen neuer Prototypen, Baugruppen und funktionaler Bauteile direkt für die Anwendung.

 

Während das Thema Individualisierung und Kleinserienfertigung stets wichtiger werden, so stehen diese Anforderungen nicht im Verhältnis zu den hohen Investitionskosten für entsprechend Aufwändige Spritzgießwerkzeuge. Aus diesem Grund ist es zumeist sinnvoll bei kleinen Stückzahlen sinnvoller diese Bauteile direkt im 3D Druck zu fertigen (Direct Manufacturing). Je nach Bauteilgröße und Komplexität sind Serienbauteile bis 6.000 St. meist günstiger im industriellen 3D-Druck, anstatt die Investition in kostenaufwändige Spritzgießwerkzeuge.

 

Zumal lassen sich mit sinnvoller Konstruktion der Bauteile etwaige Montage Schritte und die Fertigung mehrerer Einzelbauteile für eine Baugruppe auf eine einzige Baugruppe reduzieren die im besten Falle direkt funktional additiv gefertigt werden kann und zusätzlich noch Gewicht einspart.

Sprechen Sie uns an, wenn Sie Interesse an 3D-gedruckten Bauteilen, an einer CAD Konstruktion passend für Ihre Anwendung, an SLS PA12 oder TPU Pulver haben. Wir helfen Ihnen gerne.

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