3D Druck Aluminium - Aluteile herzustellen

Inhaltsverzeichnis

Wie ist der Serviceablauf?

Welche Aluminiumsorten stehen zur Verfügung?

Technische Datenblätter vom Aluminium

Welche Vorteile hat 3D Druck Alu im Vergleich zu konventionell Fertigung?

Welche Designprinzipien sind beim 3D Druck mit Aluminium zu berücksichtigen?

Welche Schichtdicke wird beim Aluminium 3D Druck typischerweise verwendet?

Welche Toleranzen sind möglich?

Welche Nachbearbeitung von Aluminium gibt es?

Was ist bei der Bestellung eines 3D Drucks zu berücksichtigen?

Ist Kleinserie im 3D Druck sinnvoll?

Was kostet 3D Druck Aluminium?

Wie robust sind Teile aus Metall im 3D Druck?

Vorteil von Prototypen im 3D Druck

Welche Verfahren gibt es im Metall 3D Druck?

Wie ist der Serviceablauf?

Um ein Angebot für den 3D Druck zu bekommen senden Sie uns bitte Ihre 3D Datei im STEP, STL oder einem ähnlichen Format zusammen mit Informationen zum gewünschten Material und der Stückzahl per E-Mail. Bei weiteren Fragen zum Prozess kontaktieren Sie uns um spezifische Anforderungen zu klären und den Ablauf individuell anzupassen. Wenn Sie genau wissen welches Aluminium Sie benötigen können Sie unseren Online Preisrechner verwenden.

Welche Aluminiumsorten stehen zur Verfügung?

AlSi10Mg 3.2382

AlSi9Cu3 3.2163

AlSi7Mg0.6 3.2384

AlZrFe AA8A61.50

Welche Vorteile hat 3D Druck Alu im Vergleich zu konventionell Fertigung?

Es erlaubt die Umsetzung komplexerer Geometrien, bietet Gewichtseinsparungen durch Topologie Optimierung und reduziert Materialabfall. Besonders bei Kleinserien oder Prototypen ist der Prozess kostengünstiger als Gießen oder Fräsen. Der 3D Druck macht die Herstellung komplexer Geometrien möglich die mit herkömmlichen Methoden schwer oder gar nicht realisierbar wären.

Welche Designprinzipien sind beim 3D-Druck mit Aluminium zu berücksichtigen?

Vermeiden Sie dünne Wände, enge Toleranzen und unnötige Stützstrukturen in Ihren Designs. Eine sorgfältige Planung zur Minimierung von Nachbearbeitung und Materialverschwendung ist entscheidend.

Die empfohlene Mindestwandstärke liegt bei etwa 0,8 mm. Für stabilere Konstruktionen sind je nach den Belastungsanforderungen des Bauteils größere Wandstärken ratsam.

Welche Schichtdicke wird beim Aluminium 3D Druck typischerweise verwendet?

Die Schichtdicke liegt normalerweise bei 30–70 Mikrometern, was eine hohe Präzision in der Detaildarstellung ermöglicht.

Ist es möglich bewegliche Teile mit 3D Druck aus Aluminium zu fertigen?

Im 3D Druck können bewegliche Teile in einem einzigen Druckvorgang erstellt werden. Dabei ist es wichtig, ein Mindestspiel zwischen den Komponenten einzuplanen, um ein Verschmelzen zu vermeiden. Es wird zudem empfohlen, die Gelenke während des Drucks zu fixieren, beispielsweise durch temporäre Verbindungen im Design. Eine weitere bewährte Methode besteht darin, das Bauteil so zu gestalten, dass es sicher auf der Druckplatte fixiert ist, um ungewollte Bewegungen während des Druckvorgangs zu verhindern. Andernfalls kann übermäßiger Druck zu unerwünschtem Materialkontakt oder einer Verschmelzung mit der Aluminium führen.

Welche Toleranzen sind möglich?

Toleranzen: Einzelfertigung ± 0,4% ±0,25mm

Toleranzen: Serienfertigung ± 0,3% ±0,15mm

Welche Nachbearbeitung von Aluminium gibt es?

Sandstrahlen

Durch das Sandstrahlen mit Partikeln wird eine gleichmäßige Oberfläche gewährleistet. Verschiedene Strahlmittel können die Oberfläche auf unterschiedliche Weise beeinflussen.

Trommelschleifen

Beim Trommelschleifen wird die Oberfläche geglättet, teilweise leicht poliert und die Kanten abgerundet, um dem Bauteil eine geschmeidige Oberfläche zu verleihen.

Polieren

Beim Polieren von Aluminium wird die Oberfläche auf Hochglanz gebracht, sodass sie spiegelglatt wird. Dieser Schritt ist sinnvoll, wenn ein besonders hoher Glanz eine entscheidende Rolle spielt.

CNC

3D Druck ist nicht immer präzise. Für spezifische Flächen kann eine nachträgliche Bearbeitung durch CNC durchgeführt werden. Die Kombination aus 3D Druck und anschließender CNC Bearbeitung bietet sowohl Designfreiheit als auch Präzision in der Passgenauigkeit.

Beschichten

Durch Oberflächenbeschichtungen können bestimmte Eigenschaften durch Stoffe hinzugefügt werden, die mit dem Grundmaterial allein nicht möglich sind, wie beispielsweise chemische Beständigkeit, Oberflächenhaftung oder Verschleißfestigkeit.

Wärmebehandlung

Durch ein nachträgliches Glühen der Bauteile können deren Härte, elektrische Leitfähigkeit oder Festigkeit verstärkt werden. Jedes Material bietet spezifische Möglichkeiten, um seine Eigenschaften zu verbessern.

Was ist bei der Bestellung eines 3D Drucks zu berücksichtigen?

Gewinde: Im Allgemeinen sollten Gewinde beim 3D Druck vermieden werden, da das Endergebnis oft rau ist und die Funktion nicht immer gewährleistet ist. Ein Beispiel wäre, für ein M4 Gewinde vorab ein 3 mm Loch zu drucken, dann mit einem 3,3 mm Bohrer zu bohren und anschließend das M4 Gewinde konventionell zu schneiden.

Bohrung: Bei 3D gedruckten Metallteilen ist es nicht immer garantiert, dass Bohrungen aufgrund der Druckrichtung und Anordnung exakt rund sind, sie können oval oder unregelmäßig geformt sein. Um präzise Ergebnisse zu erzielen, sollten Bohrungen um 0,2-0,5 mm kleiner als das Endmaß gedruckt und anschließend auf das gewünschte Maß nachgebohrt werden.

Toleranz: 3D Dienstleister erhalten 3D Modelle, bei denen Toleranzen variieren können und entweder Über- oder Untertoleranzen erforderlich sind. Um diese Abweichungen zu minimieren, ist es ratsam, das Mittelmaß zu entwerfen. Eine sorgfältig erstellte 3D Datei ist daher entscheidend, um präzise und passgenaue Ergebnisse zu erzielen.

Rundungen: Wie bei konventionellen Fertigungsverfahren sollten auch beim 3D Druck immer Rundungen und Radien eingebaut werden, um Spannungen zu minimieren. Im 3D Druck spielt die Menge der Radien eigentlich keine Rolle, da es einfacher ist, komplexe Formen herzustellen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungsverfahren, bei denen die Integration von Rundungen mit einem höheren Zeitaufwand und Werkzeugkosten verbunden ist.

Funktionsmaß: Wenn eine besonders glatte Oberfläche oder präzise Rundungen erforderlich sind, um eine spezielle Funktion wie etwa eine Lauffläche oder Lagerführung zu erfüllen, ist es ratsam, ein Aufmaß in das Design einzubeziehen. Dadurch kann die gewünschte Genauigkeit durch nachfolgende Bearbeitungsverfahren erreicht werden. Beim 3D Druck ist die Oberfläche typischerweise rau und die Genauigkeit kann im Bereich von bis zu 0,3mm liegen.

Ist Kleinserie im 3D Druck sinnvoll?

Ja, 3D Druck kann in der Kleinserienproduktion durchaus sinnvoll sein, jedoch hängt dies von verschiedenen Faktoren ab. Für bestimmte Anwendungen bietet der 3D-Druck Vorteile. Beispielsweise lassen sich komplexe geometrische Formen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden schwer oder teuer herzustellen sind, relativ einfach mit 3D-Druck umsetzen. Zudem ermöglicht der 3D-Druck eine hohe Designfreiheit und die Produktion individualisierter Produkte in Serie. Dennoch gibt es auch Einschränkungen beim 3D-Druck in der Serienfertigung. Die Produktionsgeschwindigkeit ist in der Regel langsamer als bei traditionellen Fertigungsmethoden, was bei großen Stückzahlen zu längeren Produktionszeiten führen kann. Außerdem können die Materialkosten für den 3D-Druck höher sein als bei anderen Fertigungstechniken. Daher ist es wichtig, dass Unternehmen ihre spezifischen Anforderungen, Kosten und Ziele sorgfältig bewerten, um zu entscheiden, ob der 3D-Druck für ihre Serienfertigung sinnvoll ist.

Was kostet 3D Druck Aluminium?

Die Kosten für den Metall 3D Druck variieren je nach dem verwendeten Material, wie beispielsweise Aluminium oder Edelstahl, sowie dem Volumen des gewünschten Objekts. In der Regel liegen die Kosten ungefähr zwischen 5 und 10 Euro pro Kubikzentimeter (cm³). Zusätzlich bieten wir einen Online Preisrechner an, in den Sie Ihre Datei hochladen, das gewünschte Material und eventuelle Nacharbeiten auswählen können, um vorab eine Kostenschätzung zu erhalten.

Wie robust sind Teile aus Metall im 3D Druck?

3D gedruckte Metalle können eine Stabilität wie traditionell gefertigte Teile erreichen, abhängig vom Alumiumsorte und Druckverfahren. Mit geeigneten Metalle und optimierten Druckparametern erzielen sie hohe Festigkeit und Stabilität.

Vorteil von Prototypen im 3D Druck

Ein 3D Druck Prototyp bietet den Vorteil, dass er schnell und kostengünstig produziert werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungsmethoden die oft teure Werkzeuge oder Formen erfordern ermöglicht der 3D Druck eine zügige Iteration und Anpassung des Designs. Unternehmen können so das Produkt frühzeitig testen und Feedback von potenziellen Kunden oder Stakeholdern einholen. Mit verschiedenen Materialien lassen sich Prototypen durch 3D Druck herstellen, wodurch die Suche nach unterschiedlichen Verfahren und Herstellern entfällt.

Welche Verfahren gibt es im Metall 3D Druck?

Hier sind die Einführungen zu den verschiedenen Verfahren im Metall 3D Druck, die häufig genutzt werden. Derzeit sind mir 12 Verfahren bekannt.

Selektives Laserschmelzen (SLM):

• Beim SLM Verfahren wird Metallpulver schichtweise aufgetragen und mittels eines hochintensiven Lasers selektiv verschmolzen. Dadurch entsteht das gewünschte dreidimensionale Werkstück. Hier ist ein Video auf Youtube wie es Funktioniert.

Elektronenstrahlschmelzen (EBM):

• Beim EBM Verfahren wird Metallpulver mit einem fokussierten Elektronenstrahl verschmolzen. Dies ermöglicht die präzise Herstellung komplexer Metallteile. Hier ist ein Video auf Youtube wie es Funktioniert.

Selektives Elektronenstrahlschmelzen (SEBM):

• Ähnlich wie beim EBM, jedoch erfolgt die Schmelzung selektiv durch den Elektronenstrahl. Dieses Verfahren ermöglicht eine präzise Kontrolle über den Schmelzprozess. Hier ist ein Video auf Youtube wie es Funktioniert.

Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS):

• Beim DMLS Verfahren wird Metallpulver durch einen Laser schichtweise verschmolzen. Dieses Verfahren eignet sich für die Herstellung von präzisen und komplexen metallischen Bauteilen. Hier ist ein Video auf Youtube wie es Funktioniert.

Metal Binder Jetting (MBJ):

• Beim MBJ wird Metallpulver mithilfe eines Binders schichtweise gebunden und dann durch Wärmebehandlung in ein festes Metallteil umgewandelt. Hier ist ein Video auf Youtube wie es Funktioniert.

Laser Metal Deposition (LMD):

• Bei LMD wird ein Laserstrahl verwendet, um Metallpulver schichtweise aufzutragen und zu verschmelzen. Dies ermöglicht die Reparatur von Bauteilen oder die Ergänzung von Material. Hier ist ein Video auf Youtube wie es Funktioniert.

Direct Metal Printing (DMP):

• DMP ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem Metallteile durch das schichtweise Schmelzen von Metallpulver hergestellt werden. Ein Laser oder Elektronenstrahl wird verwendet, um das Pulver zu schmelzen und präzise Metallkomponenten zu erzeugen. Hier ist ein Video auf Youtube wie es Funktioniert.

Laser Powder Bed Fusion (LPBF):

• LPBF ist ein hochpräzises additives Fertigungsverfahren, bei dem ein fokussierter Laser Metallpartikel schichtweise verschmilzt, um komplexe und maßgeschneiderte Metallkomponenten herzustellen. Dieser Prozess ermöglicht es, Bauteile mit hoher Genauigkeit und Qualität zu fertigen. Hier ist ein Video auf Youtube, das den Prozess veranschaulicht.

Direct Energy Deposition (DED):

• DED ist ein Fertigungsverfahren, bei dem metallische Werkstoffe durch das direkte Auftragen von Schmelzdraht oder Pulver mithilfe eines fokussierten Energiestrahls schichtweise aufgebaut werden. Diese Methode ermöglicht die Herstellung von großformatigen Bauteilen, Reparaturoperationen und die Integration verschiedener Materialien. Hier ist ein Video auf Youtube, das den Prozess veranschaulicht.

MoldJet :

• Das MoldJet-Verfahren von Tritone ist eine pulverfreie 3D-Drucktechnologie, die die industrielle Herstellung von Metall- und Keramikteilen in großem Maßstab und hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Hier ist ein Video auf Youtube, das den Prozess veranschaulicht.

Metal Fused Filament Fabrication (FFF):

• Beim Metall FFF Verfahren wird zunächst das Metallfilament aufgeschmolzen und schichtweise aufgetragen. Anschließend erfolgt der Debindungsprozess, bei dem organische Bestandteile entfernt werden, gefolgt von der Sinterung, bei der die Metallteile verdichtet und gefestigt werden. Hier ist ein Video auf Youtube, das den Prozess veranschaulicht.

Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM):

• WAAM ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Metallteile durch das schichtweise Auftragen von Schmelzdraht mittels Lichtbogenstrahlung hergestellt werden. Diese Methode ermöglicht die effiziente Herstellung großer Bauteile mit hoher Schichtdicke, wodurch Zeit und Kosten gespart werden. Hier ist ein Video auf Youtube, das den Prozess veranschaulicht.