Metall-3D-Druckanwendungen (Teil 1)

Konzeptmodelle und Funktionsvalidierung

Metall-FFF-Drucker sind eine ideale F&E-Technologie, mit der Benutzer schnell und effizient überprüfen können, ob ihre Designabsicht die funktionalen Anforderungen erfüllt. Da Metall-FFF schnell und leicht logistisch ist, können Teile schnell gedruckt werden und lange Vorlaufzeiten wie bei der konventionellen Fertigung vermieden werden.

In diesem Bereich sind Prototypen die häufigste Anwendung. Sie sind in vielen Formen und Größen erhältlich, sind jedoch in der Regel am wertvollsten, wenn ein Metallprototyp für ein Metallteil benötigt wird. Metallprototypen werden benötigt, wenn die im Prototyp geforderten Eigenschaften nicht von Verbundteilen erreicht werden können. Während viele Teile durch Metall-FFF als Prototyp hergestellt werden können, sind die Teile mit dem höchsten ROI diejenigen, deren Produktion bei geringen Stückzahlen wirtschaftlich ineffizient ist oder die von langen Vorlaufzeiten betroffen sind.

Maßgefertigte Teile. Kleinserienteile wie kundenspezifische Laufräder und Düsen können als Prototypen hergestellt und auf einem Metall-FFF-3D-Drucker hergestellt werden. Die erforderlichen komplexen Geometrien und die geringen Stückzahlen dieser Teile fallen unter diese Anwendung.

Gussteile . Druckguss ist eine kostengünstige Möglichkeit, komplexe Teile in großen Stückzahlen herzustellen. Allerdings sind diese Teile auch extrem teuer in der Herstellung von Prototypen. Metal FFF ermöglicht es Benutzern, endkonturnahe Teile zu drucken, um das Design von Gussteilen zu verfeinern, bevor sie sich auf die Produktionswerkzeugkosten festlegen.

Kundenspezifische CNC-Teile. Metall-3D-Drucker bieten eine kostengünstigere und schnellere Methode als die Beschaffung von Teilen von CNC-Drittherstellern und können die interne Fertigungsbandbreite erheblich erhöhen. CNC-Prototypen, die am wirkungsvollsten zu drucken sind, sind in der Regel komplex und erfordern mehr Bearbeitungsvorgänge.

Spann-/Ausrichtungswerkzeuge

Wie das Prototyping sind Werkstückspannung und Ausrichtung gängige CFR-Druckanwendungen. Metal FFF fügt dem bestehenden Anwendungsbereich von Verbundwerkstoffen eine neue Dimension hinzu und eröffnet so neue Möglichkeiten.

Composite-Werkzeuge sind transformativ, haben aber ihre Schwächen. In diesen Bereichen glänzen Metall-FFF-Teile. Industrielles 3D-Druckermetall ist sowohl hitze- als auch verschleißfest, wo Verbundwerkstoffe dies nicht sind.

Hersteller können auch die inhärenten Leistungsvorteile des 3D-Metalldrucks nutzen, darunter Leichtbau, Kühlkanäle usw. – um Werkzeuge zu bauen, die eine bessere Leistung als die herkömmliche Alternative bieten.

Hybrid-Tools. 3D-gedruckte Metall- und Verbundteile können zu Hybridwerkzeugen kombiniert werden. Diese Tools ermöglichen es Benutzern, die inhärenten Stärken jeder Technologie zu nutzen. Dies umfasst insbesondere Fälle, in denen eine örtlich begrenzte Verschleißfestigkeit erforderlich ist; Benutzer können beispielsweise Metallspitzen und Kunststoffkörper drucken.

End of Arm Tooling (EOAT) mit hohem Verschleiß. EOAT, eine gängige Verbundanwendung, hat zusätzliche spezifische Metallanwendungen. Beispiele sind:

• Hochverschleißfeste Oberflächen, auf denen Metallwerkzeuge Verbundwerkzeuge bei weitem überdauern.


• Werkzeuge, die in beheizten Umgebungen betrieben werden und mit heißen Komponenten arbeiten können. Einige EOAT werden an Orten mit hohen Temperaturen verwendet, an denen nur Metall vernünftig funktionieren kann.
• Kleinere und kompliziertere EOAT, die zu klein oder kompliziert für die kontinuierliche Faserverstärkung (CFR) sind.

Lötvorrichtungen. Lötvorrichtungen müssen bei hohen Temperaturen stark sein. Die Metall-FFF-3D-Drucktechnologien erfüllen diese Anforderungen und bieten ein Maß an Anpassbarkeit. Metallteile können auch unter den extremen Hitzebedingungen von Öfen arbeiten. Komplexe Merkmale und schwer zu bearbeitende Materialien machen die konventionelle Fertigung teuer.

Hochverschleißfeste Spannvorrichtungen (Rungen, Wiegen usw.). Leinenwerkzeuge wie Rungen und Halterungen unterliegen wiederholtem Abrieb und Verschleiß. Der 3D-Druck von Metallteilen bietet eine einfache Möglichkeit, maßgeschneiderte Werkzeuge aus gehärteten, verschleißfesten Metallen herzustellen.

Kostenlose E-Books zum Metall-3D-Druck

• Metall-3D-Druckanwendungen
• Einführung in den 3D-Metalldruck
• Metall FFF 3D-Druck:Schritt für Schritt