3D-Drucker

Ein 3D-Drucker ist ein Drucker, der aus 3D-Daten (STL-Daten), die mit einem 3D-CAD-Programm entworfen wurden, ein dreidimensionales Objekt erstellen kann. Der 3D-Drucker zerlegt die 3D-Datensätze in dünne Schichten und druckt ein Objekt durch sukzessives Stapeln der Schichtdaten. Es gibt verschiedene Arten von Schichtverfahren, darunter das Schmelzschichtungsverfahren, bei dem durch Aufschmelzen und Auftragen von Thermoplasten über eine Düse Schichten erzeugt werden, und das Stereolithographie-Verfahren, bei dem Schichten aus Flüssigharz durch UV-Licht nach und nach ausgehärtet werden. Einige Materialien sind so robust, dass gedruckte Objekte als Vorrichtungen verwendet werden können. Weiterhin spielt der 3D-Drucker auch bei der Fertigung von Prototypen eine tragende Rolle. Objekte, die mit einem 3D-Drucker gedruckt werden, unterstützen die Produktentwicklung als Kommunikationsinstrument zur Vermeidung von Nachbesserungen.

Der wesentliche Vorteil von 3D-Druckern liegt darin, die Produktentwicklung zu beschleunigen, indem Nachbesserungen am Produktdesign reduziert bzw. vermieden werden. Durch den Einsatz von Anschauungsmustern, die mit einem 3D-Drucker gedruckt werden, um Konstruktionsfehler zu erkennen, können größere Nachbesserungen am Produktdesign vermieden werden, die im späteren Prozess der Produktentwicklung erforderlich werden könnten.

Einer der Vorteile von 3D-Druckern ist, dass neue Ideen sofort realisiert werden können. Wenn der Prototypenbau an einen externen Dienstleister übergeben wird, sind zuvor ein Kostenvoranschlag des Unternehmens und die Zustimmung des Vorgesetzten erforderlich, was die termingerechte Beschaffung von Prototypen verzögert. Da das Outsourcing zudem Kosten verursacht, wird in der Regel eine Mindestanzahl von Prototypen bestellt. Wenn ein firmeneigener 3D-Drucker zur Verfügung steht, können bei Bedarf Prototypen einfach und schnell gedruckt werden. Es können auch mehrere Ideen umgesetzt werden, um die Genauigkeit des Produktdesigns zu verbessern. Damit können Nachbesserungen verhindert und die Produktentwicklung beschleunigt werden.

Ein eigener 3D-Drucker kann die Kommunikation zwischen der Fertigung und anderen Abteilungen beschleunigen. Dadurch lassen sich interne Prozesse beschleunigen und schneller umsetzen.

Ideen schneller umsetzen: Meinungen und Ideen, die nicht nur über 3D-CAD-Zeichnungen gewonnen werden, können bereits zu einem früheren Zeitpunkt in das Produktdesign einfließen. Die schnelle Umsetzungen von ersten Anschauungsmustern trägt auch zur unkomplizierten Kommunikation der involvierten Abteilungen bei. Das Feedback jeder relevanten Abteilung ist nützlich, um z.B. Nachbesserungen zu verhindern.

3D-Drucker können zur Optimierung von Vorrichtungen verwendet werden und verbessern damit die Produktivität des Unternehmens. Es können Vorrichtungen in kleinen Serien in kurzer Zeit 3D-gedruckt werden. Aufgrund der relativen Festigkeit der gedruckten Modelle eignet sich der 3D-Drucker auch für das Drucken von Testwerkzeugen und Spannvorrichtungen. Dies ist bei komplex geformten Werkzeugen und Vorrichtungen ein großer Vorteil.

3D-Drucker sind bei der Erstellung von Vorrichtungen nützlich. Vorrichtungen in kleinen Serien oder Haltevorrichtungen für Produkte mit Freiformflächen können meist schneller hergestellt werden, als Vorrichtungen, die zur aufwendigen Herstellung ausgelagert werden mussten. Es kann auch Fälle geben, in denen die benutzten Vorrichtungen so konstruiert sind, dass sie weniger Material verbrauchen und dadurch ihr Eigengewicht reduzieren. Diese Verringerung des Materialeinsatzes kann die Arbeitseffizienz verbessern oder die technischen Anforderungen an den Roboter reduzieren und somit zu niedrigeren Kosten führen. Andererseits kann der Entwurf eines Produkts vor Produktionsanlauf mit einem 3D-Drucker gedruckt werden, um die Vorrichtung zu optimieren. Diese Optimierung kann die Produktivität frühzeitig verbessern.