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3D-Druck

Wir machen Ideen dreidimensional - und das nicht ausschließlich auf Bildschirm und Papier.

Der 3D-Druck bietet uns in der Entwicklung von Konzepten und Montagewerkzeugen völlig neue Möglichkeiten.

Um schnell und unkompliziert Funktionsprototypen testen zu können oder komplex geformte Teile vor deren kostspieliger Herstellung auf deren Funktion zu prüfen, betreiben wir seit 2016 unsere eigenen 3D-Drucker. Hier können wir kostengünstig und teilweise über Nacht Teile herstellen, und noch während der Konstruktionsphase Optimierungsmöglichkeiten erkennen und direkt einfließen lassen.

Unsere beiden Drucker - beides FDM Drucker, einer davon mit Dual-Extrusion die uns das Drucken von wasserlöslichen Stützstrukturen ermöglicht - können bei Schichtdicken von minimal 0,06mm Höhe und mit der kleinsten Düse von Ø0,25mm recht filigrane Komponenten erstellen.

Je nach Funktion der Teile können wir hier aus unterschiedlichen Materialien wählen.

  • PLA: einfach zu drucken und in unzähligen Farben verfügbar.
  • ABS: hohe Festigkeit, resistent gegen Öle. 
  • Nylon: zäher, chemisch resistenter Kunststoff.
  • TPE: flexibler, gummiartiger Kunststoff.

Beim 3D-Druck muss neben der Form des Bauteils, dessen möglicher Belastung oder der Anforderungen die man an die Beschaffenheit eines Teils stellt entschieden werden, welches Material und Druckverfahren hierfür geeignet ist. Für Komponenten die wir selbst nicht erstellen können, haben wir die passenden Kontakte zu Firmen mit den notwendigen Drucksystemen.

 


Einsätze für Werkstückträger

Auf einer automatischen Montageanlage für Turbolader, haben wir die Werkstückaufnahmen die dem Werker beim Aufsetzen der Komponenten als Ausrichthilfe und Vorzentrierung dienen, aus Kunststoff hergestellt.

Die komplex geformten Einsätze sollten eigentlich aus Stahl gefertigt werden und wir wollten lediglich mit zwei unterschiedlich hohen Testteilen herausfinden, bis zu welcher Höhe das Bauteil noch problemlos eingelegt werden kann.

Die Tests beim Kunden zeigten neben der passenden Höhe allerdings noch den großen Vorteil, dass die Bauteile beim Aufsetzen durch den Kunststoff nicht mehr beschädigt werden konnten. Mittlerweile haben wir alle Werkstückaufnahmen der Montageanlage mit den gedruckten Werkstückaufnahmen ausgestattet.  


Der transparente Kunststoff (PVA |Bild2) wird als Platzhalter in die späteren Hohlräume gedruckt. Wird das fertig gedruckte Teil in Wasser eingelegt, löst sich dieser Kunststoff auf und man erhält ein Teil mit den entsprechend hohlen Innengeometrie.

Testaufbau Kugellager-Einlauf

Für eine bestehende Montageanlage wurde nachträglich eine Einlaufstation konstruiert, mit welcher über einen Düsenring das Verdichterrad eines Turboladers mit Druckluft angeströmt wird und die Lagerung mit ca. 15.000 U/min einläuft.

Um nicht im eng bemessenen Zeitfensters des Aufbaus beim Kunden das Auftriebsverhalten, die Geräuschentwicklung sowie den notwendigen Luftverbrauch kennen zu lernen, wurde der Düsenring sowie der Deckel für die Abluft-Schalldämpfer im 3D-Drucker hergestellt und damit ein Testaufbau realisiert.

Was in den final für die Anlage hergestellten Teilen (hochpriese, gedrehte und gefräste Bauteile) mehrteilig und mit Dichtungen dazwischen umgesetzt werden musste, konnte im 3D-Druck einteilig hergestellt werden. Der Ringkanal sowie die acht einzelnen Düsen wurden als Hohlräume im inneren des Aufsatzes gedruckt. 

Der Testaufbau ergab dass wir bei etwas mehr als 6 bar Luftdruck den Läufer auf knapp über 36.000 U/min beschleunigen konnten.


Optimierte Bauteilgreifer

An einer automatischen Montageanlage muss aufgrund der über 40 Teilevariante die darauf produziert werden, recht häufig Aufnahmen oder Greifer an den drei Robotern auf den gewünschten Typ umgerüstet werden.

  1. gedruckte Niederhalteringe an den Außengreifern (extrem leicht)
  2. gedruckte 3fach Kanäle ( ein 8fach Kanal wurde ebenfalls umgesetzt) für Vakuum Balgsauger (extrem günstig im vergleich zu herkömmlichem Aufbau; extrem leicht)  
  3. Überzüge aus flexiblem Kunststoff für Greiferbolzen eines Innengreifers (Schutz der gegriffenen Bauteilflächen)

Die Überzüge wurde von uns selbst hergestellt. Die Niederhalteringe und die Saugkörper wurden extern im Lasersinter Verfahren hergestellt.