Wie 3D-Druck Zerspanung und Industriedesign revolutioniert

Seit einigen Jahren ergänzen verschiedene 3D-Technologien wie Scannen und Drucken traditionelle Fertigungsprozesse. Generell ist der Einsatz neuer Technologien für Zerspanungs- und Designunternehmen unerlässlich, um ihren Kunden optimale Lösungen zu bieten.

So hat die Abteilung für kundenspezifisches Industriedesign von HARtech kürzlich einen 3D-Scanner angeschafft. Damit lassen sich nun komplexe Bauteile, Entwürfe, Einzelteile und Modelle per 3D-Scan erfassen.

Betrachten wir die Gründe, warum HARtech und andere Industrieunternehmen diese neuen Verfahren zunehmend nutzen.

Welche Vorteile bietet 3D-Druck?

3D-Druck (auch 3D-Zerspanung oder 3D-Scannen genannt) ist ein System, das die Eigenschaften eines Objekts erfasst, um ein dreidimensionales Modell zu erstellen. Die Technologie basiert auf der Gewinnung einer Punktwolke im Raum – also der Erfassung und Koordinierung gruppierter Datenpunkte.

Anders ausgedrückt: Der beim 3D-Scan verwendete Scanner projiziert einen Laser auf das Objekt und misst die Distanz zu jedem Punkt des Modells. Die erfassten Daten werden in eine digitale Datei umgewandelt. Aus dieser Datei heraus ermöglicht der 3D-Druck die Fertigung komplexer Bauteile in vereinfachter Form.

Die 5 Hauptvorteile von 3D-Druck in der Zerspanung

Es gibt verschiedene Zerspanungsverfahren, und 3D-Druck ist eine ideale Ergänzung zur Qualitätssteigerung.

3D-Zerspanungssoftware verbessert Qualität und Quantität der Produkte durch diese fünf Kernmerkmale:

1. Minimale Fertigungsfehler
2. Kosteneffizienz
3. Zeitmanagement
4. Gestaltungsfreiheit
5. Vielfalt einsetzbarer Materialien

1. Minimale Fertigungsfehler

Ein Hauptvorteil der 3D-Zerspanung: Sie ermöglicht die Fertigung großer Stückzahlen komplexer Teile mit extrem geringer Fehlerquote. Die Präzision dieses Verfahrens kann der Präzisionszerspanung nahekommen.

So lassen sich Formen und Bauteile exakt und individuell nach Kundenwunsch modellieren.

2. Kosteneffizienz

3D-Druck ist deutlich wirtschaftlicher als traditionelle Fertigungsmethoden – besonders bei Kleinserien und Prototypen. Diese Einsparung ergibt sich durch die Vereinfachung der Montage komplexer Bauteile.

3. Zeitmanagement

Ein weiterer Vorteil: Fertigungsprozesse mit 3D-Druck und -Zerspanung sind außergewöhnlich schnell.

Auch wenn der Druck eines gescannten Teils einige Stunden dauern kann, ist die Gesamtproduktionszeit kürzer als bei traditionellen Industriedesign-Prozessen. Produkte, die früher Wochen oder Monate für Design und Fertigung benötigten, können nun in wenigen Tagen realisiert werden.

4. Nahezu grenzenlose Gestaltungsmöglichkeiten

3D-Druck verschiebt die Grenzen der Kreativität. Ein großer Vorteil des Rapid Prototyping durch Zerspanung oder 3D-Druck ist die enorme Designfreiheit. Moderne 3D-Drucker können eine unendliche Vielfalt an Formen und Bauteilen erzeugen – selbst geometrisch hochkomplexe. Auch die Bauteilgröße ist kaum limitiert – Skalierung für komplexe Modelle ist problemlos möglich.

5. Vielfalt einsetzbarer Materialien

Das Materialspektrum für 3D-Drucker wächst stetig, neue Werkstoffe werden kontinuierlich entwickelt. Beispiele sind Kunststoffe und Harze für lokale Formgebung, aber auch Metalllegierungen wie Edelstahl oder Kobalt-Chrom für anspruchsvolle Industrieanwendungen.

Wachsende Verbreitung von 3D-Druck in verschiedenen Branchen

Nicht nur Industrieunternehmen profitieren vom Aufstieg 3D-gestützter Zerspanungsdienstleistungen. In Québec und weltweit wird die Entwicklung von Ausrüstungen und Produkten mittels 3D-Zerspanung immer häufiger. Dazu zählen:

• Gesundheitswesen und Rehabilitation: 3D-gedruckte Prothesen haben große Wirkung und werden in vielen Ländern eingesetzt. In der Zahnmedizin arbeitet man an Kunststoff- oder Wachsbauteilen für mobile Prothesen.
• Kunst und Mode: 3D-Druck ist im Kunstbereich sehr erfolgreich, da er die Grenzen der Form- und Objekterschaffung verschiebt. Viele Marken nutzen die Technologie für Schuhe, Kleidung, Taschen, Accessoires und Schmuck.
• Bildung: Universitäten waren stets bestrebt, mit neuester Technologie Schritt zu halten, um beste Studierende und Dozenten zu gewinnen. Heute nutzen Professoren und Techniker 3D-Technologie für neue Werkzeuge, Studierende für ihre Forschung.

3D-Druck oder CNC-Zerspanung?

Bevor Sie entscheiden, welches Verfahren für Ihr Unternehmen passend ist, sollten Sie die Unterschiede zwischen CNC-Zerspanung und 3D-Druck verstehen.

CNC-Zerspanung (Computerized Numerical Control) ist ein subtraktives Fertigungsverfahren. CNC-Bohrwerke, über in einem Mikrocomputer eingebettete Software mit der Maschine verbunden, bearbeiten Werkstücke durch Materialabtrag. Dieses Verfahren ist teurer als 3D-Zerspanung, ermöglicht aber höhere Stückzahlen.

3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren: Ein Objekt wird aus einem digitalen Design durch schichtweises Aufbringen und Verschmelzen dünner Materialschichten erzeugt. Dieser Prozess erleichtert die Koordination vieler Datenpunkte zur Abbildung des 3D-Objekts.

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