Kann 3D-Druck traditionelles Metallgießen ersetzen?

Metallgießen zählt zu den ältesten Fertigungstechniken zur Herstellung von Metallteilen.

Dennoch ist 3D-Druck eine recht neue, innovative Technologie, die scheinbar langsam das klassische Metallgießen überholt.

Wenn Gießereien auf verschiedene Gussprozesse setzen, sind die gängigsten: Feinguss (Investment Casting), Sandguss und Druckguss (Die Casting) zusätzlich zum Metallgießen.

Auch wenn Metallgießen den Test der Zeit bestanden hat: Diese Fertigungsmethode ist arbeitsintensiv und teuer.

Diese Limitierungen haben Metallgießereien veranlasst, auf 3D-Druck als Ersatz für konventionelle Metallgussprozesse zu setzen, um in ihrer Branche relevant zu bleiben.

Ist 3D-Druck ein Gussverfahren? Kann 3D-Druck Gießen ersetzen?

Im Gussprozess wird flüssiges Metall oder Kunststoff in eine Form mit Kavität oder Hohlraum der gewünschten Form gegossen. Das geschmolzene Metall oder Kunststoff kühlt dann ab und erstarrt zum Gussstück.

Jede zusätzliche Schicht haftet an der vorherigen, bis sie das finale Teil produzieren. Daher können wir 3D-Druck als fortschrittliche und ökonomische Alternative zu konventionellen Gussmethoden betrachten.

Gießen oder 3D-Druck? Welchen Weg gehen?

Obwohl Gießereiindustrien und Einzelne die 3D-Drucktechnologie übernommen haben: Diese Fertigungsmethode ist eine zusätzliche Technik zu bestehendem Sandguss, Feinguss und Druckguss.

Dennoch hat 3D-Druck Vorteile gegenüber den anderen.

3D-gedruckte Gipse sind leicht beweglich, wasserdicht, anpassbar, atmungsaktiv und dünn. Sie verhindern auch Muskelatrophie und Infektionen.

In verschiedener Hinsicht sind 3D-gedruckte Modelle eine natürliche Evolution im Gusswesen.

Ist Gießen oder 3D-Druck günstiger?

Wenn Sie Ihre Teile fertigen wollen, betrachten Sie zuerst die Investitionskosten sowohl für Gießen als auch Metall-3D-Druck.

Einer der Hauptvorteile der additiven Fertigung über konventionelle Methoden: Zeit- und Kosteneinsparung. Während die Produktionskosten des konventionellen Prozesses ca. 3.600 € betragen, liegt 3D-Druck bei niedrigeren 900 €.

Da 3D-Druck weniger Zeit als Gießen braucht, senkt er die Produktionskosten, indem er die Ausgaben für teure Werkzeuge eliminiert. Metallteile ohne Werkzeuge herzustellen ist weitaus ökonomischer.

Wie kann 3D-Druck Metallgießen verbessern?

Die meisten Gießereifirmen nutzen 3D-Druck für Metallguss. 3D-gedruckte Feingussmodelle, Sandformen und Kerne bewähren sich bereits in der Industrie.

• 3D-gedruckte Feingussmodelle (Investment Casting Patterns)

Feinguss / Wachsausschmelzverfahren: Wachs-Meistermodelle werden mit Keramikschlämme überzogen. Die Wachsmusterproduktion erfolgt mittels Spritzgussformen.

Guss in 3D-gedruckten Mustern ermöglicht Feingussgießereien, modifizierten Schmuck mit komplexen Designs und maßgeschneiderte Dentalprodukte herzustellen.

Damit meistern sie den wettbewerbsintensiven Feingussmarkt. Dieser Guss erfolgt mit jedem gießbaren Metall – Stahl, Kupferlegierungen und Aluminiumlegierungen sind am häufigsten.

• 3D-gedruckter Sandgussprozess

Die Funktionalitäten von Sand-3D-Druckern und anderen additiven Fertigungsmethoden sind ähnlich. Es nutzt den Schicht-für-Schicht-Prozess zur Erstellung von Teilen komplexer Geometrien.

Sandpartikel werden durch ein Bindemittel (Klebstoff) verklebt, um eine 3D-Form zu bilden.

Da Sand-3D-Drucker sehr flexibel sind, eignen sie sich ideal für die Erstellung von Bauzwischenprodukten.

Diese Drucker können auch höherfeste Teile oder solche erstellen, die andere Materialien als 3D-Druckmaterialien benötigen. Ihre Vielseitigkeit ermöglicht auch den Einsatz anderer Materialien zusätzlich zu Sand.

Wird 3D-Druck konventionelle Fertigung ersetzen?

Der Fertigungssektor sucht ständig nach innovativen Wegen für seine Produktionsreise.

Und 3D-Druck setzt sein bestes Fuß voran! Fortschrittliche 3D-Drucktechnologie, Materialien und Ausrüstung haben zu einem Rückgang der Fertigungskosten geführt – die beste Option im Sektor.

Konventionelle Produktion muss extra hart arbeiten, um mit den weltweit wachsenden Fertigungsanforderungen Schritt zu halten. Selbst das geht mit zahlreichen Restriktionen einher.

Warum ist 3D-Druck besser als Gießen? [8 Gründe]

Additive Fertigung bringt diverse einzigartige Vorteile, wie in diesem Abschnitt diskutiert.

1. Zeitersparnis

Zeit ist ein essenzieller Faktor in der Produktion. Metall-3D-Druck ist in vielerlei Hinsicht viel schneller als traditionelle Gießereimethoden. Beim Gießen müssen Sie Teile designen, System füllen, Speiser erstellen, Form bauen.

Andererseits: 3D-Druck nur starten und auf Ergebnisse warten. Der Prozess ist automatisiert. Das macht ihn weniger zeitaufwendig – Sie können gleichzeitig anderen Tätigkeiten nachgehen.

2. Geringere Produktionskosten

Während konventionelle Methoden als extrem teuer bekannt sind, ist Metall-3D-Druck kosteneffektiv und zugänglicher. Er eliminiert die Arbeitskräfte, die während des Metalldruckprozesses nötig sind.

Während subtraktives Gießen mehrere Personen zum Bedienen der Maschinen erfordert, braucht der 3D-Drucker nur eine Person zur Steuerung. Sein Fertigungsprozess ist automatisiert – nach Start läuft er selbstständig!

Dadurch sind die Produktionskosten durch minimalen Personalbedarf niedriger.

3. Risikoreduktion

Geld- und Materialverschwendung sowie Fehlerrisiko sind große Herausforderungen bei traditionellen Gusstaktiken. Dank 3D-Druck!

Er bietet Designfreiheit und erlaubt Designbestätigung vor Fertigungsbeginn. Der 3D-Prototyp erleichtert Änderung und Redesign jedes durch konventionelle Methoden erstellten Modells.

Während traditionelle Technik-Effizienz auf Massenproduktion beruht (viele Monteure nötig), braucht 3D-Druck nur Filamentmaterial zur Auftragserfüllung. Sie müssen nicht in großen Mengen fertigen, um Einrichtungskosten zu decken.

4. Schnelleres und günstigeres Scheitern

3D-Drucker benötigen kein Umrüsten während der Produktion. Zwar ist ihre Montage langsamer als traditionelle Montage, aber additive Produktion reduziert menschliche Fehler und Maschinenprobleme.

5. Lieferzeiten minimieren (Lead Times)

3D-Druck passt sich schnell neuen Ideen an. In Kleinserienproduktion kann man ein Konzept designen und am selben Tag drucken.

Die Methode ist auch bei Großserienproduktion schneller als konventionelle Methoden. Die Geschwindigkeit erlaubt Herstellern, Lieferzeiten zu reduzieren, während sie im Wettbewerbsumfeld herausragen.

6. Aufbau und Wachstum

3D-Fertigung fördert Innovation und Wachstum. Additive Methoden ermöglichen Unternehmen, Metallteile herzustellen, deren ursprüngliches Design aus der Vorstellungskraft kommt.

Man kann virtuell ein Objekt erstellen und im Wimpernschlag drucken – eine Idee in fertige Gussteile verwandeln.

7. Minimaler Abfall

Da Metall-3D-Druck eine relativ neue Technologie ist, können Materialkosten etwas hoch sein. Das sollte Sie nicht beunruhigen – eine Reihe neuer Materialien kommt mit der Zeit, was Preissenkungen bewirkt.

Trotz hoher 3D-Druckmaterialkosten ist der Gesamtkosten niedriger als bei konventionellen Techniken. Während 3D-Metalldruck Material effizient nutzt, resultieren traditionelle Gießereimodelle in viel Abfall.

8. Reduzierter Produktionsraum

Fertigungsfirmen brauchen großen Raum für Rohmaterial- und Produktlagerung vor Verkauf. Diese Güter können lange in Regalen liegen, wenn kein bereiter Markt besteht.

Nutzen Sie Metall-3D-Druck für die Fertigung, können Sie Waren produzieren, sobald ein bereiter Markt da ist – weil es nur kurze Zeit braucht.

Größere Designfreiheit mit 3D-Druck genießen

Selbst wenn es Vorteile für die Gießereiindustrie bietet: Es kann nur als leistungsstarke Ergänzung zu traditionellen Gussmethoden wirken.

3D-Druck eignet sich für hochkomplexe, niedrigvolumige Gussaufgaben. Er ist kosteneffektiv und bietet Designflexibilität in Formen- und Modellherstellung.

Fertigungsunternehmen können sich nicht allein auf additive Methoden verlassen, um die rasant steigende Nachfrage zu bewältigen. Stattdessen sollten sie subtraktive Techniken mit 3D-Druck modernisieren, um gewünschte Ergebnisse zu erzielen.

Sie überwinden die Limitationen traditioneller Methoden und bestehen im hochkompetitiven Umfeld.