Funktionsteile testen mit 3D-Druck

/// 3D Druck News am 27. September 2021///

Dank des 3D-Drucks kann man günstig und schnell neue Funktionsteile testen. Unnötige Kosten können daraufhin vermieden werden. Die additive Fertigung bietet hierbei höchste Präzision.

Zwei blaue 3D-Gedruckte Zahnräder sind zu 90 Grad versetzt und mit rotem Halter verbunden.

 

Am Anfang steht die Idee

Um neue Herausforderungen zu lösen, tauchen anfangs viele neue Ideen auf. In diesem Beispiel sollte eine mechanische Drehbewegungen um 90 Grad umgelenkt werden. Hierzu stehen unterschiedliche Getriebearten zur Verfügung. Die Aufgabenstellung lässt sich beispielsweise durch Kegelradgetriebe oder Schneckengetriebe (mit hohen Übersetzungsverhältnis) lösen. Eine weitere Lösung stellt die Umlenkung der Drehbewegung über zwei schrägverzahnte Stirnräder dar. Mit Hilfe eines kleinen gedruckten Demonstrators kann man die Funktionsweise veranschaulichen.

 

Herausforderung beim FDM-Drucken

Der 3D-Druck des Gestänges im FDM-Verfahren ist gleich zweierlei herausfordernd:

  • Es gibt keine große Grundfläche, die das Druckmodell während der Herstellung auf dem Druckbett hält. Die Halterung ist rund und die Enden der Zahnradhalterungen haben eine kleine Kreisfläche.
  • Überhänge sind beim FDM-Druckverfahren nur mit Stützstrukturen druckbar.

Obwohl die beiden Punkte ehr gegen das FDM-Verfahren sprechen, konnte mit Hilfe von einer gezielten Modellrotation und passenden Stützstrukturen über einen Großteil des Modells ein erfolgreicher Druck realisiert werden.

 

Anwendungen für die Industrie und Forschung für Funktionsteile

Die Nachfrage nach funktionellen Bauteilen nimmt aus der Industrie und Forschung deutlich zu. Egal ob ein Funktionsbauteil zum Testen oder für eine finale Anwendung benötigt wird: Die additive Fertigung erlaubt eine flexible Reaktion auf dringliche Themen binnen weniger Stunden oder Tage.

 

Hochpräzisions 3D-Druck

Bei der Herstellung von sehr feinen Funktionsteilen oder hochpräzisen 3D-Modellen ist neben einer fehlerfreien 3D-Dateivorlage eine sehr gute Druckauflösung notwendig. Das Beispiel zeigt wenige Millimeter große Zahnräder, die mithilfe des FDM-Verfahrens hergestellt wurden.

Hochpräzisions 3D-gedruckte Zahnräder

 

Nach dem Test kommt die (Klein)Serie

Manchmal benötigt es mehrere Versuche oder Innovationsschritte, bis eine Idee ihre endgültige Form gefunden hat. Mit Hilfe von Funktionsteilen kann der Anwendungsfall getestet werden. Doch wie geht es dann weiter? Dank der Möglichkeit der Kleinserienfertigung oder, wenn es größere Mengen benötigt, einer dezentralen Produktion über mehrere Dienstleister, ist die Produktion nach oben hin beliebig skalierbar.

 

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