Warum 3D Druck im
Maschinenbau?
chemisch glätten / Vapor Smoothing
Durch die werkzeuglose Herstellung von Bauteilen, ist 3D Druck für viele Maschinenbauunternehmen unverzichtbar geworden. Egal ob es um die Erzeugung von Funktionsteilen für den Sondermaschinenbau oder um Kleinserien geht. Probleme sind jedoch die hohen Anschaffungskosten zu bewältigen und Personal mit passendem Know How zu adaptieren. Hierbei wollen wir Sie als professioneller 3D Druck Dienstleister unterstützen und Ihre Probleme übernehmen. Voxel4U bietet Unternehmen im Anlagen und Maschinenbau stets die neuesten Fertigungsverfahren und Materialien. Durch unsere langjährige Erfahrung beraten wir Sie gerne bezüglich der Konstruktion von CAD-Dateien oder fertigen diese an. Dadurch ist es möglich, Herausforderung sowohl im Rapid Prototyping als auch in der Serienfertigung in kürzester Zeit und ohne Qualitätsverluste zu bewältigen.
Wer sich mit den Fertigungsprozessen im 3D Druck beschäftigt, wird schnell einige Vorteile erkennen. Die beinahe grenzenlose Freiheit der Konstruktion, sowie immense Zeitersparnisse in der Produktenentwicklung schaffen einzigartige Rahmenbedingungen, bei denen Unternehmen im Maschinen und Anlagenbau mit herkömmlichen Verfahren schnell an Grenzen stoßen. Außerdem profitieren Sie von der Flexibilität bei Versionsänderungen am Bauteil und einer wirtschaftlicheren Ersatzteilhaltung. Sowohl Änderungen am Bauteil als auch die Ersatzteilproduktion sind mit keinen teuren Rüst- oder Werkzeugkosten verbunden.
Dabei ist 3D Druck nicht gleich 3D Druck. Neben verschiedenen Verfahren schaffen auch verschiedene Werkstoffe und Nachbearbeitungen einzigartige Eigenschaften Ihres Bauteils oder Kleinserie.
Anwendungsbeispiele für additive Fertigung im Anlagenbau
hochbelastbar und kratzbeständig
Die Schulterstützenfertigung des Drill X – Das revolutionäre Bohrlöschgerät Von der Prototypenentwicklung in die Serienfertigung
Das Problem
Ein innovatives Produkt benötigt ein innovatives Fertigungsverfahren. Zu Beginn der Prototypenentwicklung der Schulterstütze wurde ein Fertigungspartner benötigt, mit welchem man sowohl kurze Lieferzeiten realisieren als auch funktionelle, belastbare Bauteile herstellen kann. Auf Grund des harten Einsatzgeschehens müssen die Prototypen und die Serienteile des schwarzen Drill X hochbelastbar und kratzbeständig sein. Durch das ergonomische, gewichtsoptimierte Design kommt man in der Kleinserienfertigung mit herkömmlichen Fertigungsverfahren schnell an die Grenzen.
Die Lösung
Der Schlüssel zum Erfolg ist das additive Fertigungsverfahren Multi Jet Fusion (MJF). Mit dem MJF Verfahren können innerhalb von kürzester Zeit Funktionsprototypen hergestellt und die Entwicklungszeiten verkürzt werden. Dadurch, dass gefärbte MJF Teile nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Inneren schwarz sind, bleiben Kratzer im Einsatz nahezu unbemerkt. Dank eines eng abgestimmten Konstruktionsprozess wurde das großvolumige Bauteil vierteilig ausgeführt, dabei übernimmt Voxel4U sowohl das Einsetzen der Gewindebuchsen als auch die Verklebung und Verschraubung der Baugruppe. Dank des pulverbettbasierten Fertigungsverfahren und eines optimierten Montageprozesses werden die komplexen, bionischen Geometrien der Schulterstütze problemlos in der Serie hergestellt. Zudem kann ebenfalls im Serienbetrieb eine Änderung am Produkt vorgenommen werden und das ohne teure Werkzeugänderungskosten.
Vorrichtung zum Einsetzen der Gewindebuchsen-Drill X
Das Problem
Damit die Reproduzierbarkeit der Positionen und Winkel der Gewindebuchsen gesichert wird, werden für den Einsetzprozess Führungen benötigt. Die Vorrichtung muss dabei am Werkstück befestigt werden.
Die Lösung
Dank 3D Druck kann man Vorrichtungen in geringen Stückzahlen kostengünstig herstellen und auf Grund der nahezu grenzenlosen Konstruktionsfreiheit bei pulverbettbasierten Verfahren sind die Führungen mit verschiedenen Abständen, sowie Winkeln problemlos herstellbar. Die Befestigung am Bauteil wurde mit einer ausgetüftelten Konstruktion gelöst. Positioniert wurde die Vorrichtung mit einer Negativgeometrie des Werkstücks und befestigt mit federnden Rasthaken. Dabei kommt bereits der Vorteil des Drucks von mehrteiligen Baugruppen zum Vorschein.
Mehrteilige Drosselklappen
Das Problem
Bei dieser Anwendung im Sondermaschinenbau werden mehrteile Drosselklappen benötigt. Neben der Mehrteiligkeit besteht die Herausforderung, dass die Bauteile in einer Vielzahl an verschiedenen Größen benötigt werden. Auf Grund der großen Anzahl an verschiedenen Ausführungen, könnten die Teile in der Blechfertigung nur sehr aufwendig produziert werden.
Die Lösung
Mit Hilfe des MJF oder SLS Verfahren sind mehrteilige Baugruppen ohne Problem herstellbar. Durch 3D Druck ist es möglich, verschiedenste Größen der Drosselklappen in geringer Stückzahl und im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren kostengünstig herzustellen. Zudem werden die Montagekosten bei gedruckten Teilen eingespart.
Vakuumsauger
Das Problem
Für eine Handling Anwendung werden Vakuumsauger in verschiedenen Größen benötigt. Die Bauteile müssen absolut luftdicht sein. Auf Grund diverser Größen, ist eine konventionelle Fertigung und Montage von Blechen, Verschraubungen und Pneumatikschläuchen sehr aufwendig und teuer.
Die Lösung
3D Druck macht es möglich, Teile mit innenliegenden Kanälen zu produzieren. Wichtig dabei anzumerken ist, dass mit MJF Verfahren absolut dichte Teile produziert werden können. Zudem sind die verschiedenen Größen ohne Mehrkosten herstellbar.
5 Gründe / Vorteile von 3D Druck Teilen im Maschinenbau und Anlagenbau
Effizienzsteigerung, Kostensenkung und Designfreiheit
- Immense Zeitersparnisse in der Entwicklung (Rapid Prototyping)
- Nahezu grenzenlose Freiheit im Design und der Konstruktion
- Einsparung von Montagekosten (Druck von Baugruppen)
- Keine Mehrkosten bei Versionsänderungen
- Kostengünstige Ersatzteilhaltung
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Erzählen Sie uns gerne von Ihren Anforderungen und Problemen! Unser Expertenteam berät Sie als Unternehmer im (Sonder) Maschinenbau oder Anlagenbau und unterstützt Sie 3D Druck zu Ihrem Vorteil zu nutzen umso der Konkurrenz bereits einen Schritt voraus zu sein!
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Peter Weiss
Technische Leitung
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