Erstellen Sie erschwingliche Metallgussteile mit 3D-Druck

Erfahren Sie, wie gießbare FDM-Drucke zur Herstellung kostengünstiger Metallteile im Feingussverfahren verwendet werden können.

Mit 3D-Druck Metallteile herstellen

DMLS

DMLS ist eine Pulverbettschmelztechnologie, mit der Metallteile mit hoher Maßgenauigkeit hergestellt werden. Durch den additiven Charakter des 3D-Drucks können sehr komplexe Designs erstellt werden. Die Designfreiheit, die DMLS bietet, hat dazu geführt, dass es von vielen Branchen (Automobilindustrie und Luft- und Raumfahrtindustrie) übernommen wird, in denen Gewichtsoptimierung und Leistung von entscheidender Bedeutung sind (die Betriebskosten eines Verkehrsflugzeugs betragen etwa 1000 €/kg, was bedeutet, dass jede Gewichtseinsparung zu erheblichen Einsparungen bei den Betriebskosten führt). Dies hat dazu geführt, dass diese Branchen bereit sind, die hohen Stückkosten von DMLS mit den Kosteneinsparungen bei der Herstellung komplexer, leichterer Teile zu rechtfertigen. Es ist immer ratsam, die Kosten für die Nutzung eines 3D-Druckdienstleisters mit denen für den Kauf eines eigenen Metall-3D-Druckers zu vergleichen.

DMLS kann Teile aus einer Vielzahl von Metallen herstellen, darunter Aluminium und Edelstahl, sowie aus exotischen biokompatiblen Materialien, die in der Zahnmedizin und der medizinischen Industrie wie Titan verwendet werden. Die Haupteinschränkungen von DMLS sind die hohen Kosten, die geringe Baugröße und die langen Vorlaufzeiten im Vergleich zu anderen 3D-Drucktechnologien. Teile benötigen außerdem Stützmaterial, um die Wahrscheinlichkeit von Verzerrungen und Verwerfungen zu begrenzen, und dieses muss auch nach dem Drucken entfernt werden, was die Vorlaufzeit und die Kosten weiter erhöht.

Eine große Anzahl von Kronen- und Brückenkäppchen aus Metall in einem einzigen Druck gedruckt

(Bild mit freundlicher Genehmigung von Renishaw)

Feinguss

Beim Feingussverfahren werden traditionell Wachsmodelle zur Herstellung von Gussformen verwendet, da dieser sehr sauber und rückstandsfrei ausbrennt. Das Bild unten zeigt den Vorgang.

Beim Kleinserien-Feinguss werden Modelle traditionell per CNC aus einem Wachsblock gefertigt. Alternativ wird bei größeren Serien eine Matrize bearbeitet und die Muster durch Gießen des Wachses mit der Matrize erstellt. Die Werkzeugausstattung ist eine sehr teure Investition, da die Herstellung der Matrizen oft sehr lange dauert (2 bis 6 Wochen).

Der 3D-Druck wird mittlerweile regelmäßig in Verbindung mit einer Reihe von Feingussanwendungen eingesetzt, um Modelle aus gießbaren Materialien herzustellen. Gießbare 3D-Drucke sind in der Dental- und Schmuckindustrie weit verbreitet und werden in der Regel im SLA-/DLP-Druckverfahren hergestellt. Hierbei handelt es sich um eine Küvetten-Photopolymerisationstechnologie, mit der Teile mit einer sehr glatten Oberfläche und extrem feinen Details hergestellt werden können. Die Hauptbeschränkung bei SLA ist die Größe des Druckerbauvolumens oder die hohen Kosten für größere Muster. Für größere Metallteile bietet gießbares FDM eine kostengünstige und schnelle Lösung.

Kleine, komplizierte Designs eignen sich perfekt für den SLA-Feinguss. Das Bild oben zeigt ein gießbares Muster (links), das im SLA-Verfahren gedruckt wurde, und den endgültigen Gussring (Ring).

(Bild mit freundlicher Genehmigung von Formlabs)

Für größere Metallteile bietet gießbares FDM eine kostengünstige und schnelle Lösung.