8 Wege, wie der industrielle 3D-Druck die Fertigung revolutioniert

Da der Markt für den industriellen 3D-Druck weiter wächst, erleben die Hersteller von Industriegütern die transformativen Auswirkungen der Technologie. Von verkürzten Durchlaufzeiten bis hin zur On-Demand-Produktion und neuen, innovativen Designansätzen bietet der 3D-Druck der Industriegüterbranche ein Mittel zur Steigerung der Produktionseffizienz.

Von den Vorteilen des industriellen 3D-Drucks profitieren

1. Kosteneffizienz &kürzere Markteinführungszeit

Mit der additiven Fertigung wird die Herstellung von Prototypen und Endteilen eine kostengünstige Realität. Die traditionelle Fertigung erfordert teure Werkzeuge, deren Herstellung zudem zeitaufwändig ist. Für Prototypen und Endverbraucherkomponenten, die in geringen Stückzahlen produziert werden sollen, ist dies kein wirtschaftlich sinnvolles Verfahren. In diesem Zusammenhang macht die additive Fertigung den Bedarf an teuren Werkzeugen überflüssig und reduziert somit die Kosten für die Herstellung von Prototypen und Kleinserien-Endteilen.

In Verbindung damit ist der Herstellungsprozess typischerweise schneller, wobei Prototypen in wenigen Stunden statt in Tagen oder Wochen produziert werden können. Durch diese Verkürzung der Produktentwicklungszeiten können Hersteller ihre Produkte deutlich schneller auf den Markt bringen, was ihnen einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil verschafft.

2. Gestaltungsfreiheit &Optimierung

Additive Fertigung bietet ein komplexes, komplexes Design, das mit herkömmlicher Fertigung nicht möglich wäre Methoden. Insbesondere mit Tools wie Topologieoptimierung und generativem Design können Konstrukteure die Geometrie eines Teils optimieren, um leichte Teile zu erstellen und gleichzeitig die Festigkeit und Funktionalität des Teils beizubehalten.

Das resultierende Teil kann ein komplexes Gitter aufweisen oder Wabenstruktur und einem deutlich geringeren Gewicht als ein herkömmlich gefertigtes Pendant.

Zusätzlich ermöglicht die additive Fertigung die Herstellung mehrteiliger Baugruppen als ein einziges, konsolidiertes Teil, was den Montageprozess erheblich vereinfacht.

3. On-Demand-Fertigung

Oft als einer der Hauptvorteile des 3D-Drucks gepriesen, ist die Möglichkeit der On-Demand-Fertigung besonders für Hersteller von Industriegütern von Vorteil. Dies ist insbesondere bei Ersatzteilen der Fall. Derzeit stehen viele Hersteller und Ersatzteillieferanten vor der Herausforderung, ihre Ersatzteilbestände zu verwalten und den Teilebedarf vorherzusagen. Dies kann oft zu Überbeständen führen.

Außerdem kann die Führung von Lagern für Ersatz- und veraltete Teile für OEMs zu einem finanziellen und logistischen Albtraum werden. Ineffizienzen in der Lieferkette, gepaart mit kostspieliger Lagerhaltung, machen den Wechsel zur On-Demand-Fertigung daher zu einer willkommenen Alternative. Durch den Einsatz der additiven Fertigung können Industriegüterlieferanten eine höhere Flexibilität bei der Erfüllung von Kundenanforderungen und Lieferzeiten erreichen – und gleichzeitig die Lagerkosten senken.

Die breitere Einführung des additiven Fertigungsdrucks könnte die Lieferkette von Industriegütern um die Produktion näher an den Bedarfsort zu verlagern. Und da die 3D-Druckproduktion im Wesentlichen digitale Dateien erfordert, können Unternehmen anstelle von physischen Lagern digitale Inventare ihrer Teile erstellen (was mit unserem digitalen Teilekatalog möglich ist).

4. Anpassung

Additive Manufacturing macht die Massenindividualisierung von Waren zu einer realen Möglichkeit. Dank der Technologie lassen sich maßgeschneiderte Komponenten für eine Vielzahl von Geräten und Maschinen schneller und kostengünstiger herstellen.

Ein Beispiel ist Laborhardware:Vielleicht ein ungewöhnlicher Anwendungsfall, den Laborgeräte oft erfordern ausgereifte Werkzeuge, die auf spezifische Geräte und Instrumente zugeschnitten werden müssen. Durch die additive Fertigung können die Kosten für kundenspezifische 3D-gedruckte Komponenten für Laborgeräte um bis zu 97 % gesenkt werden.

Untersuchung von AM-Anwendungen für den Industriegütersektor

5. Kerne und Formen

Industriegüterhersteller suchen zunehmend nach 3D-Druck als Möglichkeit, Kerne und Formen für den Guss- und Spritzguss herzustellen.

Die Herstellung von Kernen und Formen mit traditionellen Herstellungsverfahren kann sehr teuer sein und verlängerter Prozess. Der 3D-Druck hingegen bietet eine effizientere Herstellung von Kernen und Formen, ohne in teure Werkzeuge zu investieren. Voxeljet behauptet beispielsweise, dass durch den 3D-Druck 75 % der Sandgusskosten eingespart werden können. Anstatt einzelne Teile eines Kerns für eine Turbinenschaufel herzustellen, kann der Kern in diesem Beispiel als Einzelstück 3D-gedruckt werden, wodurch Kosten gesenkt und die Vorlaufzeit erheblich verkürzt wird.

6. Fertigungswerkzeuge

Der Einsatz von 3D-Druck zur Herstellung von Fertigungshilfsmitteln wie Vorrichtungen, Lehren und Vorrichtungen eröffnet neue Möglichkeiten zur Steigerung der Produktionseffizienz. Von Stratasys durchgeführte Untersuchungen zeigen, dass 3D-gedruckte Vorrichtungen und Vorrichtungen billiger herzustellen und zu lagern sind. Dadurch können laut Stratasys 40 bis 90 % Vorlaufzeit und bis zu 90 % der Unternehmensausgaben eingespart werden , was zu einem reibungsloseren Produktionsablauf beiträgt.

7. Ersatzteile

Additive Fertigung eröffnet die Möglichkeit, Ersatzteile schnell und kostengünstig mit reduziertem Lagerbedarf zu produzieren. Dank des On-Demand-3D-Drucks können Industriegüterhersteller jetzt die kostspielige Lagerung von Ersatzteilen mit geringerer Nachfrage umgehen, indem sie diese bei Bedarf produzieren.

Der Industriemaschinengigant Volvo Construction Equipment (CE) hat die Gelegenheit bereits ergriffen von 3D-Druck-Ersatzteilen auf Abruf und profitieren von schnellerer Lieferung, reduziertem Lagerbestand und größerer betrieblicher Agilität.

8. Endteile

Große Industriegüterhersteller untersuchen bereits die additive Fertigung als Möglichkeit, Endteile herzustellen. Caterpillar, ein führender Hersteller von Spezialmaschinen, verwendet beispielsweise 3D-Druck zur Herstellung von Kleinserienkomponenten wie Kugelrückschlagventilen, Tüllen und Kraftstoffmischern.

Additive Manufacturing könnte möglicherweise auch für größere . geeignet sein Komponenten. Im vergangenen Jahr machte das Projekt AME (Additive Manufactured Excavator) Schlagzeilen, nachdem es den weltweit ersten funktionsfähigen Bagger vorgestellt hatte – realisiert mit 3D-Drucktechnologie.

Das Oak Ridge National Laboratory hat in Zusammenarbeit mit mehreren anderen Verbänden entwickelt , produzierte und montierte mit AM drei Komponenten für den Bagger:die Kabine, den Hydraulikarm und einen Wärmetauscher, was eine breite Palette von 3D-Druckanwendungen für Industrieanlagen demonstrierte.

Zusammenfassend

Mit einer Reihe von Vorteilen, von verkürzter Time-to-Market bis hin zu reduzierten Produktionskosten, wird der Markt für 3D-Druck im Industriegüterbereich nur noch wachsen. Die Innovation und der kontinuierliche Fortschritt in der Technologie sollten daher für Industriegüterhersteller ein zusätzlicher Anreiz sein, über die Umsetzung der AM-Strategie für ihr Geschäft nachzudenken.

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