Design für die additive Fertigung

Um ein Bauteil für eine additive Serienfertigung zu optimieren, ist oft eine Anpassung der Konstruktion notwendig. Dabei ist das jeweilige 3D-Druck Verfahren zu berücksichtigen, eine Optimierung für einen Metalldruck unterscheidet sich sehr stark von einer Optimierung für ein Kunststoff-Verfahren.

3Faktur ist spezialisiert auf die additive Fertigung im Multi Jet Fusion Verfahren. Um Ihre Bauteile ‚fit‘ für die (Klein-) Serienproduktion zu machen, bieten wir Ihnen eine Konstruktionsoptimierung Ihrer Bauteile bzw. Baugruppen für dieses Verfahren an.

Unser Service: Optimierung der Konstruktion für das Multi Jet Fusion Verfahren

Grundsätzlich ist eine Optimierung bei funktionalen Bauteilen, welche verbaut und in höheren Stückzahlen produziert werden, ökonomisch sinnvoll. Die Optimierung beinhaltet u. a. folgende Schwerpunkte:

• Verbesserung der Oberflächenqualität: Handelt es sich um Sichtteile, ist eine Optimierung der Oberfläche häufig sinnvoll. Hierbei sind zum Beispiel Treppenstufeneffekte sowie produktionsbedingte Effekte (bspw. der für das MJF-Verfahren typische Sink-Effekt) zu minimieren. Auch das Aufbringen von Texturen (bspw. leder- oder holzähnlicher Strukturen) kann zum Umfang einer Optimierung gehören.
• Erreichen definierter Genauigkeiten: Sind an einigen Stellen am Bauteil hohe Genauigkeiten erforderlich, kann eine Optimierung sinnvoll sein. Hierbei wird häufig über Testreihen unterschiedlicher Skalierungen, sowie gezielte Änderungen der Geometrie (bspw. um Schrumpfungseffekte zu minimieren) eine engere Toleranz erzielt.
• Erweiterung der Funktionalität von Bauteilen / Baugruppen: Mit dem Multi Jet Fusion Verfahren lassen sich hochkomplexe Bauteile erzeugen. Bauteile bzw. -gruppen, welche im Spritzguss in mehreren Komponenten erzeugt und anschließend montiert werden, können in der additiven Fertigung häufig durch weniger Einzelkomponenten erzeugt werden. Dafür ist die Konstruktion der Werkstücke dahingehend zu optimieren, dass die gewünschte Bauteilfunktionalität gewährleistet werden kann.
• Kostenreduktion: Bei hohen Auftragswerten kann auch eine Kostenoptimierung sinnvoll sein. Die Höhe der potenziellen Einsparungen ist dabei sehr stark geometrie- und funktionsabhängig. Mögliche Optimierungen beinhalten bspw. das Entfernen von abstehenden Elementen (kostengünstigerer Druck) oder die Reduktion des Materiavolumens.
• Leichtbau: Die Gewichtsreduktion ist eine häufig gewünschte Eigenschaft von additiv gefertigten Werkstücken. Beim Multi Jet Fusion Verfahren sind dabei im Design kaum Grenzen gesetzt, da auch sehr komplexe Strukturen (z.B. Gitternetze, topologisch optimierte, bionische Strukturen) erzeugt werden können. Die vorgenommene Änderung der Konstruktion ist dabei sehr unterschiedlich und vorrangig abhängig von der Bauteilfunktion.

Weitere Kurzinformationen zu unserem Service:

• Kosten: Abrechnung nach Aufwand, typische Budgets sind im niedrigen bis mittleren dreistelligen EUR Bereich.
• Vorgehen: Übermitteln Sie uns die Daten (STEP + Zeichnung) mit einer kurzen Beschreibung über unser Anfrage-Formular (‚Manuelles Angebot‘) oder per E-Mail. Wir prüfen die Daten und setzen uns umgehend mit Ihnen in Verbindung.
• Zeitlinien: Dies ist sehr stark projektabhängig, von wenigen (1 – 3) Tagen bei weniger komplexen Projekten bis hin zu einigen Wochen, wenn mehrere Iterationen, Tests und kundenseitige Prüfungen notwendig sind.

Ressourcen: Tutorien und Richtlinien für die Konstruktion für die additive Fertigung