Individuelle 3D Druck Teile für Maschinenbau & Anlagenbau
Nicht mehr wegzudenken
Additive Fertigung, 3D Druck ist heute in vielen Industrien und Branchen nicht mehr wegzudenken. Daher ist es auch kein Wunder, dass durch dieses Fertigungsverfahren eine Vielzahl an Problemen im Maschinen und Anlagenbau gelöst werden können.
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, Nachbearbeitungstechnologien 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 Produktentwicklung 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. Deshalb bietet Voxel4u eine Vielzahl an Oberflächen und Finishings für Ihr 3D Druck Produkt an. So können wir auch für die anspruchsvollsten Anwendungen Lösungen finden.
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 eine innovative Fertigungsmethode. 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, wie es bei traditionellen Fertigungsmethoden der Fall ist.
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 Saugergrößen mit dieser 3D Fertigungstechnologie 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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Unterstützung von unserem Expertenteam
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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Fragen und Antworten
Alles rund um 3D Druck im Maschinenbau
Die Lebensdauer eines 3D-gedruckten Teils hängt vom Material, dem Druckverfahren und der Belastung ab. Industriell gefertigte Bauteile aus Materialien wie PA12 können mehrere Jahre bis Jahrzehnte halten. Verfahren wie Multi Jet Fusion (MJF) oder Selektives Lasersintern (SLS) erzeugen besonders robuste und langlebige Teile, während Fused Deposition Modeling (FDM)-gedruckte Bauteile in der Regel weniger belastbar und langlebig sind. Für Funktions- und Serienteile ist der industrielle 3D-Druck daher klar im Vorteil.
Ja, industrieller 3D-Druck eignet sich für Klein- und Mittelserien im Maschinenbau. Mit MJF und SLS lassen sich funktionale Bauteile werkzeuglos und in gleichbleibender Qualität fertigen. Dadurch sind häufige Konstruktionsanpassungen ohne zusätzliche Werkzeugkosten möglich, während gleichzeitig kurze Lieferzeiten und hohe Designfreiheit bei komplexen Geometrien erhalten bleiben.
Die maximale Bauteilgröße hängt vom 3D-Druckverfahren und der jeweiligen Maschine ab. Bei Voxel4U sind folgende Bauraumgrößen möglich: Mit MJF bis 380 × 284 × 380 mm, mit SLS bis 200 × 250 × 330 mm, mit FDM bis 340 × 240 × 350 mm und mit SLA bis 300 × 325 × 200 mm.
Dank eines starken Partnernetzwerks können bei Bedarf auch größere Bauteile realisiert werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Bauteile in mehreren Teilen zu drucken und anschließend zu verbinden, ohne funktionale Einschränkungen.
Bei Voxel4U kommen im industriellen 3D-Druck ausschließlich die Verfahren MJF und SLS zum Einsatz:
MJF:
PA12 (Nylon): ein hochwertiger Kunststoff mit hoher Festigkeit, Maßhaltigkeit und Langlebigkeit. MJF-Bauteile sind verfahrensbedingt mechanisch belastbarer, insbesondere in Z-Richtung. Die Teile haben eine graue Grundfarbe und eignen sich für das Einfärben in dunkle Farbtöne.
SLS:
PA2200: die von EOS verwendete Materialbezeichnung für PA12. Es handelt sich um dasselbe Material, jedoch mit verfahrensbedingt etwas geringeren mechanischen Eigenschaften als bei MJF. PA2200-Bauteile besitzen eine weiße Grundfarbe, wodurch sich helle Farben sehr gut einfärben lassen.
TPU: ein flexibles, elastisches Material für Bauteile mit Verformungs- und Rückstelleigenschaften.
Die breite Materialvielfalt macht den industriellen 3D-Druck zu einer äußerst attraktiven Fertigungstechnologie für den Maschinenbau, Anlagenbau und Vorrichtungsbau – vom Funktionsprototyp bis zur Serienfertigung.
Die Auswahl des Verfahrens und Materials erfolgt bei Voxel4U stets abhängig von mechanischen Anforderungen, optischen Vorgaben und dem jeweiligen Einsatzbereich.
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Peter Weiss
Technische Leitung
+43 664 1928860
p.weiss@voxel4u.com