Das Verfahren der additiven Fertigung zeichnet sich durch Herstellung des Bauteils direkt aus CAD-Daten aus. Damit vereint das Verfahren die Konstruktion, Arbeitsvorbereitung und Fertigung des Produkts. Vorher angefertigte Formen oder auch benötigte Werkzeuge werden somit nicht mehr benötigt. Damit ist das Fertigungsverfahren vor allem für Prototypen oder auch für Musterserien geeignet. Diese sind qualitativ nicht auf dem gleichen Stand wie die eigentlichen Erzeugnisse, dennoch sollen sie so detailgetreu und nah am Endprodukt wie möglich sein. Das Verfahren zeichnet sich besonders durch Flexibilität und eine schnelle Realisierbarkeit der angeforderten Erzeugnisse aus. Die Kehrseite der Medaille ist, dass keine Produktion auf Masse erreicht werden kann, da die Fertigung von den Produkten sehr zeitaufwendig ist. Somit kann man Stand heute keinen Massenmarkt bedienen. Die bekannteste Branche, in dem die additiven Fertigungsverfahren Anwendung finden ist die Medizintechnik. Hier kann auf die Stärken zurückgegriffen werden und die Schwächen des Verfahrens spielen hier keine besondere Rolle. Besonders die individuellen Anforderungen dieser Branche, wie bspw. Prothesen oder andere Einzelstücke können relativ einfach angepasst werden. Darüber hinaus ist das Verfahren auch kostengünstiger für diese Anwendungen.
Das schnell wachsende und immer fortschrittlichere Verfahren soll in dieser Ausarbeitung genauer betrachtet werden. Auf die am weitest verbreiteten Verfahren wird hier genauer eingegangen und die Hintergründe der Fertigung genauer beleuchtet.
Ob sich das Verfahren langfristig am Markt etablieren kann und ein wichtiger Baustein zur Herstellung von Erzeugnissen werden kann ist mit Spannung abzuwarten.
Inhaltsverzeichnis
- Grundlagen und Einführung
- Selektives Lasersintern (SLS)
- Aufbau des Verfahrens
- Herstellungsprozess
- Vor- und Nachteile
- Fused Deposition Modeling (FMD)
- Aufbau des Verfahrens
- Herstellungsprozess
- Vor- und Nachteile
- Electron Beam Melting (EBM)
- Stereolithografie
- Polymerisation
- Materialien
- Allgemein
- Harze
- UV-Laser
- Optische Scanner / Strahlenführungssysteme
- Steuerungseinheit (Mikroprozessor)
- Betriebssoftware
- Aufbau des Verfahrens
- Herstellungsprozess
- Anwendung
- Polygrafie (MJM)
- Allgemeines
- Aufbau des Verfahrens
- Herstellungsprozess
- Vor- und Nachteile
- Schicht-Laminat- Verfahren (LLM)
- Allgemeines
- Aufbau: des Verfahrens
- Herstellungsprozess
- Vor- und Nachteile
- Ausblick in die Zukunft
- Eigene Projekte
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Ausarbeitung beschäftigt sich mit dem Verfahren der additiven Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, und untersucht die Funktionsweise und Anwendung der gängigsten Verfahren. Die Arbeit beleuchtet die Vorteile und Nachteile der einzelnen Verfahren und zeigt deren Potenzial für verschiedene Branchen auf.
- Das Prinzip der additiven Fertigung
- Verschiedene Verfahren wie SLS, FMD, EBM, Stereolithografie, MJM und LLM
- Vor- und Nachteile der jeweiligen Verfahren
- Anwendungsmöglichkeiten der additiven Fertigung in verschiedenen Industrien
- Zukünftige Entwicklungen und Potenziale der Technologie
Zusammenfassung der Kapitel
1. Grundlagen und Einführung
Dieses Kapitel liefert eine Einführung in die additive Fertigung, erklärt das Grundprinzip des Verfahrens und die Vorteile und Herausforderungen, die mit dieser Technologie verbunden sind. Es werden die typischen Einsatzgebiete und die Rolle der additiven Fertigung im Vergleich zu traditionellen Herstellungsverfahren erläutert.
2. Selektives Lasersintern (SLS)
Dieses Kapitel befasst sich mit dem selektiven Lasersintern (SLS) als einem wichtigen Verfahren der additiven Fertigung. Es erklärt den Aufbau des Verfahrens, den Herstellungsprozess und die verschiedenen Materialien, die eingesetzt werden können. Des Weiteren werden die Vor- und Nachteile des SLS-Verfahrens in Bezug auf die Herstellungszeit, die Materialkosten und die erreichbare Qualität der Produkte beschrieben.
3. Fused Deposition Modeling (FMD)
Dieses Kapitel beleuchtet das Fused Deposition Modeling (FMD) als ein weiteres häufig angewandtes Verfahren der additiven Fertigung. Es beschreibt den Aufbau des Verfahrens, den Herstellungsprozess und die spezifischen Vor- und Nachteile des FMD-Verfahrens im Vergleich zu anderen Methoden der additiven Fertigung.
4. Electron Beam Melting (EBM)
Dieses Kapitel gibt einen Überblick über das Electron Beam Melting (EBM) Verfahren. Es erläutert die Funktionsweise des EBM-Verfahrens und beschreibt die wichtigsten Aspekte wie die verwendeten Materialien, die erreichbare Genauigkeit und die typischen Anwendungsbereiche.
5. Stereolithografie
Dieses Kapitel widmet sich der Stereolithografie als einem der ältesten und am weitesten verbreiteten Verfahren der additiven Fertigung. Es erklärt die zugrundeliegende Technologie, die Polymerisation, und beschreibt die verwendeten Materialien, die Bauweise des Gerätes und die Einsatzgebiete der Stereolithografie.
6. Polygrafie (MJM)
Dieses Kapitel behandelt das Polygrafie (MJM) Verfahren, ein Verfahren der additiven Fertigung, das sich auf die Herstellung von dreidimensionalen Modellen aus Kunststoffen konzentriert. Es werden die Funktionsweise des Verfahrens, die verwendeten Materialien und die Einsatzgebiete des MJM-Verfahrens erläutert.
7. Schicht-Laminat- Verfahren (LLM)
Dieses Kapitel stellt das Schicht-Laminat- Verfahren (LLM) vor, das sich auf die schichtweise Verarbeitung von Materialien konzentriert. Es werden die Funktionsweise des Verfahrens, die verwendeten Materialien und die Einsatzgebiete des LLM-Verfahrens erläutert.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter, die in dieser Ausarbeitung behandelt werden, sind: Additive Fertigung, 3D-Druck, selektives Lasersintern (SLS), Fused Deposition Modeling (FMD), Electron Beam Melting (EBM), Stereolithografie, Polygrafie (MJM), Schicht-Laminat- Verfahren (LLM), Prototypenbau, Materialverarbeitung, Funktionsintegration, Kosten, Qualität, Anwendung.
- Quote paper
- Marvin Deininger (Author), 2019, Additive Fertigungsverfahren. Selektives Lasersintern, Fused Deposition Modeling, Electron Beam Melting, Stereolithografie, Polygrafie, Schicht-Laminat-Verfahren, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/925419
