Wie ein 3D-Druck entsteht

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Bild: 3Faktur
Was passiert bei einem 3D-Druck-Dienstleister zwischen Ihrer Bestellung und dem Erhalt Ihres 3D-Druck-Werkstücks? Die folgende Übersicht zeigt Ihnen, welche Arbeitsschritte bei 3Faktur für die Herstellung Ihrer Werkstücke notwendig sind – das Ganze am Beispiel des Druckverfahrens Multi Jet Fusion.

  1. Überprüfung 3D-Druckbarkeit
  2. 3D-Druckvorbereitung
  3. 3D-Druck
  4. Säuberung der Werkstücke
  5. Nacharbeitung
  6. Sortierung & Qualitätskontrolle
  7. Verpackung & Versand

Nachdem Sie uns Ihr 3D-Modell – per Online-Formular auf unserer Website oder als PDF – übermittelt haben, überprüfen wir es auf seine 3D-Druckbarkeit. Dabei achten wir insbesondere auf die ausreichende Dicke der Wandstärken, auf ausreichend große Öffnungen für Hohlräume und auf Mindestdurchmesser für Kanäle. Daneben überprüfen wir auch kritische Elemente wie spitze Kanten oder filigrane Strukturen, die die Funktionalität und Qualität des Werkstückes beeinträchtigen könnten. Dafür nutzen wir verschiedene Softwareprogramme und insbesondere die vielfältigen Erfahrungswerte unserer Ingenieure, die täglich mehrere Hundert 3D-Modelle überprüfen. In Rücksprache mit Ihnen können so mögliche Fehlerquellen beseitigt werden.

Nachdem die 3D-Druckbarkeit hergestellt wurde, erhalten Sie eine Bestellbestätigung von uns.


Überprüfung der 3D-Druckbarkeit

Überprüfung der 3D-Druckbarkeit.

Nach der Überprüfung der Druckbarkeit wird das 3D-Modell in eine Art „Warteschlange“ für den 3D-Druck abgelegt. Dabei werden dem Modell für das Multi Jet Fusion-Druckverfahren folgende Daten beigefügt: Farben, Anzahl sowie wesentliche Druckparameter, wie bspw. die Ausrichtung des Werkstücks beim Druck.

Hat sich die optimale Anzahl von Werkstücken in der „Warteschlange“ angesammelt, beginnt das „Packing“. Dabei wird die Position der Objekte zueinander während des Drucks festgelegt, der Bauraum wird „vollgepackt“. Ein ausgewogener „Teile-Mix“ ist dabei für die Qualität und die Wirtschaftlichkeit der Produktion von hoher Wichtigkeit.

Ein voller Bauraum mit allen Daten zu den Werkstücken und ihrer Position innerhalb des Bauraums, der zum Druck bereit ist, wird auch „Baujob“ oder einfach nur „Job“ genannt. Die Daten aus dem Baujob werden dann an den 3D-Drucker übertragen.


Bauraum mit 3D-Modellen füllen

Befüllen des Bauraums am Computer.

Bevor der Drucker mit der eigentlichen Arbeit loslegt, vergehen etwa 45 Minuten, in denen verschiedene Selbsttests durchgeführt werden und der Bauraum aufgeheizt wird (>160°C). Anschließend folgen ca. 16 bis 17 Stunden Druckzeit.

Nach dem 3D-Druck wird der Bauraum zum Abkühlen entfernt. Wir lassen den Bauraum dann langsam für zwei Tage abkühlen. Dies wirkt sich positiv auf die Qualität der Oberflächen und die Toleranzen aus und verringert ein Verziehen der Werkstücke. Zu schnelles Abkühlen würde zu einer erhöhten Materialspannung führen und könnte die Qualität der Objekte negativ beeinflussen.


3D-Drucker ohne Bauraum

Offener Drucker ohne Bauraum.

Nach dem Abkühlen befinden sich die 3D-Druckteile im Bauraum, umgeben von losem Pulver. Beim Entnehmen aus dem Pulverbett wird das verbleibende Materialpulver entfernt und wieder dem Materialvorrat zugeführt. Das Säubern geschieht mittels eines Saugers und verschiedener Bürsten in Handarbeit.

Anschließend werden die Objekte noch einer Glasperlenbestrahlung unterzogen. Das ist zwingend notwendig, um hartnäckige Pulverrückstände zu entfernen. Dafür reicht ein Luftstrahl in der Regel nicht aus. Das Glasperlenstrahlen ist nur gering abrasiv und verdichtet die Oberflächen des Werkstückes. Die Ecken und Kanten der Objekte werden dabei kaum abgerundet. Das eingesetzte Strahlmaterial wird separat aufgefangen und kann wiederverwendet werden.

Entfernen der Werkstücke aus Bauraum

Herausholen der Werkstücke aus Bauraum.

Grob gereinigte 3D-Druck-Erzeugnisse

Grob gereinigte 3D-Druckerzeugnisse.

Glasperlenstrahlen von 3D-Druckerzeugnissen

Glasperlenstrahlen der Werkstücke.

Grundsätzlich sind die Bauteile nach Arbeitsschritt 4 fertig. Zahlreiche Kunden entscheiden sich jedoch für eine unserer Nacharbeitsoptionen. Dazu werden die entsprechenden Bauteile zunächst identifiziert und den entsprechenden Verfahren zugeordnet. Die Bearbeitung erfolgt dann je nach gewählter Finishing-Methode.

Mehr zu den Nachbearbeitungsverfahren finden Sie auf unserer Website: Finishing Optionen PA 12


Einfärben von PA12 Bauteilen

Einfärben von PA 12 Bauteilen.

Am Ende müssen alle Werkstücke entsprechend der Bestellungen sortiert werden. Im Normalfall enthält ein Bauraum 50 bis 250, teilweise sogar über 1.000 Objekte.

Das Zuordnen der Bauteile zu den entsprechenden Aufträgen gestaltet sich aufwendig. Hier bedienen wir uns einer Produktionsmanagement-Software, die alle Informationen zu den produzierten Bauteilen bereithält. Dies ist auch der Zeitpunkt, an dem wir noch einmal überprüfen, ob die gedruckten Objekte den Kundenvorgaben und unseren Qualitätsansprüchen entsprechen.

Qualitätskontrolle nach dem 3D-Druck

Qualitätskontrolle der Bauteile nach dem Druck.

In einem letzten Schritt werden die Werkstücke versandfertig verpackt und dem Transportdienstleister (in der Regel DHL) übergeben.

Bei normalem Produktionsprozess, inklusive Abkühlung und Nacharbeit, benötigen wir vom Bestelleingang bis zur Fertigstellung der 3D-Druckteile 3,5 Tage. Unsere Standard-Lieferzeit beträgt 7 Tage.


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Über 3Faktur: 3Faktur ist ein 3D-Druck-Dienstleister. Wir sind Spezialisten im 3D-Druck von Kunststoffobjekten für das Rapid Prototyping (geringe Stückzahlen) und die Additive Fertigung von Kleinserien (Rapid Manufacturing). Kontaktieren Sie uns.

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