2014 für Sie... besser! mehr

Hightech Bauteile für Rennwagen der Formula Students Team RWTH Aachen

Additive Fertigung in der Praxis. 3Dokuteam unterstützt mit den 3D-Druckern  X400 Pro und X1000 v2.

Dieses Jahr wird das Auto der eace06, wieder an Events teilnehmen, mit dem Ziel, bei allen Events die Top Five zu erreichen. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen unterstützt auch das 3Dokuteam mit 3D-Druck-Dienstleistungen u.a. Rennwagenfür Cellcages. Diese Käfige wurden mit den 3D-Druckern  X400 und X1000 von German RepRap mit den Kunststoffen  PLA und ABS hergestellt. ABS wurde hier auf Grund der Temperaturentwicklung im Rennwagen von über 85 Grad Celsius gewählt.

Die Funktion dieser Käfige ist es, die Zellen ortsfest zu positionieren und sie so vor Beschädigung durch Bewegung zu schützen.

Des Weiteren wird für diese Saison die gesamte Messelektronik zur Batterieüberwachung, samt Kabeln und Platinen, in diese Struktur integriert, um den Wartungsaufwand möglichst gering zu halten. Die Cellcages haben die P1090152äußeren Maße: 592mm lang, 48mm breit und 137mm hoch, wobei sie für Montagezwecke der Länge nach zweigeteilt sind.

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Dualdruck mit wasserlöslichem PVA

PVA als wasserlösliche Stützmaterial einsetzen. Schnell & einfach?

PVA Polyvinylalkohol. Ist ein thermoplastischer Kunststoff. Das 3D-Drucker keine Plug & play-Systeme sind, ist bekannt. Es sind Industrie-Systeme, die eine kompetente Bedienung und fachbezogene Betreuung benötigen. Mit unter muss bereits bei der Konstruktion der 3D-Druck berücksichtigt werden. Bei einigen Geometrien, z.B. Fugen in Bauteilen, kann ein wasserlösliches Stützmaterial von Vorteil sein.

Bei der Erstellung von Bauteilen mit einem 3D-Drucker spielt u.a. die Druckzeit eine Rolle, teilweise eine maßgebliche. Im engeren Sinne muss von Herstellungszeit des Bauteils gesprochen werden. So gehört zu dem eigentlichen 3D-drucken ggf. auch eine Nachbearbeitung des Bauteils zur Herstellung. So auch das entfernen von Stützstrukturen. Diese Stützstrukturen können aus dem Filament des Bauteils bestehen oder aus wasserlöslichem PVA-Filament. P1090097Stützstrukturen aus dem selben Filament des Bauteils werden mit der schnellen und einfachen Break-away-Methode (einfaches wegbrechen) entfernt. Dabei kann das Supportmaterial bereits in der Slicer-Software mit entsprechenden Parametern vorbereitet werden. Vorteil: Schnell, einfach und für die häufigsten Geometrien anwendbar. Nachteil: Rauhe Oberfläche durch die Bruchkanten. P1090115Bei Geometrien z.B. mit Fugen, innenliegenden Räumen, ist die Break-away-Methode kaum oder überhaupt nicht anwendbar. Hier eignet sich dann das wasserlösliche Material PVA. Die erfolgreiche Anwendung beginnt bereits auch hier in der Slicer-Software. Der größte Nachteil dieser Methode ist eine deutliche Verlängerung des Herstellungsprozesse durch das anschließenden Wasserbad, um das PVA aufzulösen. Vorteil: Schwierige Geometrien können auch 3D-gedruckt werden. Nachteile: Hoher Aufwand durch nachträgliches Wasserbad. Erfordert Erfahrung im Umgang mit dem 3D-Druck und Dualdruck.

 

3Dokuteam - Mitglied im Kunststoff-Institut Lüdenscheid

das dokuteam|3Dokuteam ist Mitglied im Kunststoff-Institut Lüdenscheid.

Das Kunststoff-Institut wurde 1988 als eine „verlängerte Werkbank“ gegründet und ist damit einer der erfahrensten Anbieter auf diesem Sektor. Es verknüpft bereits jetzt das wissenschaftliche Know-how von morgen mit der Fertigung von heute. Dabei stehen die Qualität und Wirtschaftlichkeit der Unternehmen der Kunststoffbranche im Mittelpunkt – speziell bei Spritzgussteilen aus Thermo- und Duroplasten.

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Die Additive Fertigung, auch 3D-Druck genannt, gehört zu den innovativsten Entwicklungen in der Industrie. In den unterschiedlichsten Branchen wird die 3D-Druck Technologie bereits eingesetzt oder  mögliche  Anwendungen geprüft. Als Mitglied und Partner unterstützt 3Dokuteam hierbei das Kunststoff-Institut aktiv. Über 100 Spezialisten des Kunststoff-Instituts für die Material-, Verfahrens-, Werkzeug-, Oberflächen-, Prozess- und Prüftechnik arbeiten für Unternehmen und Mitglieder.

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3D-Druck. Die Vorteile auf einen Blick!

P1080810Additive Fertigung ist die Beschreibung von Prozessen für die schnelle und kostengünstige Herstellung von Musterbauteilen, Prototypen, Werkzeugen und Modellen – auch Rapid Prototyping genannt.

Wie diese, auch als 3D-Druck bekannten Verfahren funktionieren, verrät Ralf Felmet, Geschäftsführer von 3Dokuteam und das dokuteam NordWest GmbH aus Nottuln.

Grundsätzlich werden bei der Additiven Fertigung drei Verfahren unterschieden: das Pulverbettverfahren, das Flüssigmaterialverfahren und das Freiraumverfahren. Das bekannteste und kostengünstigste ist das Freiraumverfahren Fused Desposition Modeling (FDM-Methode), auch Fused Filament Fabrication (FFF-Verfahren) genannt. Rapid Prototyping Rapid Prototyping steht für den schnellen Modellbau. Unter diesem Oberbegriff verbergen sich verschiedene Verfahren zur schnellen Herstellung von Mus-terbauteilen, die ausgehend von Konstruktionsdaten gefertigt werden. Die Fertigungsverfahren des Rapid Prototyping setzen vorhandene CAD-Daten schnell und einfach in Werkstücke um. Für dieses Herstellungsverfahren werden CAD-Daten in das häufig genutzte STL-Format umgewandelt. Zu den in den 1980er Jahren unter dem Begriff Rapid Prototyping bekannt gewordenen Verfahren gehört auch das FDM-Verfahren. Dabei werden schmelzfähige Kunststoffe Schicht für Schicht übereinander aufgebaut bis sie letztlich ein Objekt formen. Anwendungen Rapid Prototyping: Entwürfe eines Produktes können schnell als Funktionsmuster hergestellt und geprüft werden. Ideen und Weiterentwicklungen können auf Machbarkeit beurteilt und die Passgenauigkeit auch in Baugruppen getestet werden. Fertigungswerkzeuge: 3D-Drucker werden für die Herstellung von Werkzeugen und Betriebsmittel genutzt. Die Werkzeuge können so auf Veränderungen und Verbesserungen im Produktionsprozess angepasst und genutzt werden. Kleinserien-Herstellung: Die Produktion von Bauteilen und Ersatzteilen in geringen Stückzahlen übernehmen 3D-Drucker kostengünstig und schnell. Die Flexibilität bei der Losgröße der benötigten Teile steht im Mittelpunkt. Marketing: Prototypen wie Funktionsmuster werden durch Lackieren und unterschiedliche Bearbeitung zu Präsentationszwecken nutzbar und kommen dem Endprodukt sehr nahe. Individuell gestaltete Werbemittel können mit 3D-Druckern flexibel und in geringen Stückzahlen hergestellt werden. Vorteile Zeitreduzierung: Mit 3D-Druckern verkürzt sich der Zeitaufwand des gesamten Entwicklungsprozesses von Produkten. Veränderungen können schnell und einfach umgesetzt werden. Entwürfe werden nach der Planung und Konstruktion direkt gedruckt und geprüft. Kostensenkung: 3D-Drucker senken die Kosten für aufwendigen Modell- und Formenbau, weil weniger Änderungen berücksichtigt werden müssen. Die Kosten für den gesamten Gestaltungsprozess von Produkten werden erheblich reduziert. Marktvorsprung: Die schnelle Produktentwicklung wirkt sich als Innovationsmotor für das Unternehmen aus. Entscheidungen zu neuen Produkten können rasch und unkompliziert gefällt werden. Unternehmen können schneller auf Marktveränderungen reagieren und dadurch Vorsprung gewinnen. Betriebsgeheimnisse schützen: Der gesamte Prozess von der Idee bis zum Endprodukt erfolgt innerhalb des Unternehmens. Keine sensiblen Informationen müssen über aufwendige Vereinbarungen geschützt werden. Betriebsgeheimnisse werden von Beginn an geschützt.

 

3D-Druck wird sich auf viele Berufszweige auswirken

MdB Karl Schiewerling im Gespräch mit Ralf Felmet vom 3Dokuteam Nottuln

Eines der bundesweit wenigen Handelsunternehmen für 3D-Druck ist das 3Dokuteam in Nottuln. Knapp 20 Mitarbeiter kümmern sich um den Vertrieb und Serviceleistungen von und für 3D-Drucker. „Der Markt boomt“, sagt Geschäftsführer Ralf Felmet im Gespräch mit MdB Karl Schiewerling und Dr. Jürgen Grüner von der Wirtschaftsförderung des Kreises Coesfeld. Schiewerling, Grüner und die beiden Nottulner CDU-Mitglieder Silke Beckhaus und Rowitha Röing-Frank tauschten sich vor Ort mit Felmet über die aktuellen Entwicklungen im Bereich 3D-Druck aus. „Das Thema ist in vielen Bereichen schon sehr präsent und wird in den nächsten Jahren noch viel stärker kommen“, ist sich Ralf Felmet sicher.

Mit dem x1000 vertreibt er unter anderem einen der größten 3D-Drucker auf dem deutschen Markt. „Damit können Unternehmen aus der Luftfahrtbranche beispielsweise Ersatzteile oder Gehäuse direkt vor Ort drucken.“ Vor allem für die Logistikbranche bedeute diese Entwicklung massive Veränderungen. „Wir werden bald wohlmöglich mehr Staus auf Datenautobahnen haben, denn zukünftig geht es vor allem um die Entwicklung und den Austausch der 3D-Dateien, die am Ort der Verwendung gedruckt werden“, sagt Ralf Felmet. Dr. Jürgen Grüner von der Wirtschaftsförderung des Kreises Coesfeld sieht das Potential des 3D-Drucks und warnt vor zu viel Zurückhaltung. Man müsse rechtzeitig auf den Zug aufspringen. „Es geht jetzt darum, neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und die Vorteile des 3D-Drucks auch für das eigene Unternehmen zu erkennen und zu nutzen. Der Mittelstand tut sich da momentan noch sehr schwer.“

Karl Schiewerling sieht vor allem in Bildungseinrichtungen die Chance, für das Thema zu sensibilisieren. „Wir müssen da flexibler sein und auf solche Entwicklungen reagieren.“ Silke Beckhaus und Roswitha Röing-Frank wollen das Thema auch in Nottuln stärker ins Bewusstsein bringen. „„Wir müssen uns mehr damit auseinandersetzen. Auch in den Schulen“, so Beckhaus.

[caption id="attachment_287" align="aligncenter" width="1170"]Wirtschaftsbesuch: MdB Karl Schiewerling (2.v.r.) mit Ralf Felmet (Mitte) vom 3Dokuteam und Silke Beckhaus (l. CDU Nottuln), Dr. Grüner (2.v.l. wfc Wirtschaftsförderung) und Frau Roeing-Franke (CDU-Ratsmitglied) Wirtschaftsbesuch: MdB Karl Schiewerling (2.v.r.) mit Ralf Felmet (Mitte) vom 3Dokuteam und Silke Beckhaus (l. CDU Nottuln), Dr. Grüner (2.v.l. wfc Wirtschaftsförderung) und Frau Roeing-Franke (CDU-Ratsmitglied)[/caption]

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