3D-Druck in Produktionsqualität Additive Fertigung: Schnelle Serienfertigung von steifen Bauteilen

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Durch die Nutzung von DLS by Carbon 3D ermöglicht Protolabs die schnelle Serienfertigung von steifen Bauteilen in Produktionsqualität für unterschiedliche Industrien und Anwendungsfelder.

Protolabs erweitert seine Kapazitäten im Bereich additiver Fertigung und gibt dabei die Nutzung von Digital Light Synthesis by Carbon 3D (kurz: DLS by Carbon 3D) sowie des starren, produktionsgerechten Materials EPX 82 im Bereich EMEA bekannt. Dabei ermöglicht das Unternehmen durch seine Expertise und Erfahrung in Kombination mit der DLS-Technologie und dem steifen Material in Produktionsqualität die additive Serienfertigung von Kunststoffteilen für Endprodukte. Dementsprechend steht bei Teilen, die auf diese Weise gefertigt wurden, einem direkten Einsatz innerhalb unterschiedlichster Industrien nichts entgegen – laut Hersteller ein Novum im Bereich der additiven Fertigung von steifen DLS-Drucken durch die Carbon-3D-Technologie.

Um diese marktübergreifende Neuheit für Kunden zugänglich zu machen, bietet der Fertigungsspezialist darüber hinaus einen eigenen Technical Consultative Sales Approach, eine Art externer Forschungs- und Entwicklungsabteilung an. Dieser Service umfasst die technische Beratung von Kunden, damit diese die Möglichkeiten der neu verfügbar gewordenen Technologie voll ausschöpfen können. Die Dienstleistung hilft Kunden dabei, Designs und Potenziale von Projekten auf die neu entstandenen Möglichkeiten abzustimmen.

Additive Fertigung mit erstaunlichen Kennwerten

Beim DLS-Verfahren von Carbon 3D wird flüssiges Polymerharz mittels Projektion von UV-Licht durch ein sauerstoffdurchlässiges Fenster formgenau und gleichzeitig über die gesamte Baufläche ausgehärtet. Schicht für Schicht hebt sich dabei die Bauplattform, und ein neues Querschnittsbild aus UV-Strahlen wird zur Aushärtung des Kunstharzes im Bauraum projiziert. Im Gegensatz zum sequenziellen Laserscanning der konventionellen Stereolithographie (SLA) zeichnet sich DLS durch eine wesentlich höhere Druckgeschwindigkeit aus.

Personalien

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Die 3D-gedruckten Bauteile aus EPX 82 weisen hierbei eine besonders hohe Festigkeit, Langzeitbeständigkeit und funktionale Zähigkeit auf. Die mechanischen Eigenschaften sind etwa mit 20 Prozent glasfasergefülltem Polybutylenterephthalat (PBT-GF20) oder 15 Prozent glasfasergefülltem Polyamid 6 (PA6-GF15) vergleichbar. Durch seine hohe chemische und thermische Beständigkeit von bis zu 130 Grad Celsius zeichnet sich das Material für eine hohe Bandbreite unterschiedlicher Einsatzmöglichkeiten aus. Die geringe Ausgasung sowie die lange Haltbarkeit – auch unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen – sind weitere Pluspunkte. Neben EPX 82 nimmt Protolabs auch EPX 86FR, FPU 50 und RPU 70 als neue Materialien in das Unternehmensangebot auf.

Bauteile bereit für den Einsatz im Endprodukt

«Das Besondere an unserem neuesten Service und dem neuen Material EPX 82 ist nicht die 3D-Drucktechnologie oder die dazugehörigen Spezifikationen des Kunstharzes», erklärt Daniel Cohn, Managing Director von Protolabs in Deutschland. «Vielmehr sind es die Möglichkeiten und Vorteile für Kunden, die diese Einführung so spannend und bahnbrechend machen.» So ermöglicht die Kombination aus der neuen additive Fertigungstechnologie und der Erfahrung der Expertinnen und Experten laut dem 3D-Druckspezialisten Cohn eine neue Qualität der Fertigung und Bauteileproduktion. «Wir erleben hier erstmals die additive Herstellung von Kunststoffbauteilen, die direkt in Serienproduktionen eingesetzt werden können – und nicht primär den Einsatz als Prototypen zum Zweck haben. Dank unserer Unterstützung können Unternehmen so innerhalb kürzester Zeit fertige Produkte erhalten – und das ohne aufwändige Spritzgussformen herstellen zu müssen.»

Entscheidend bei der zügigen Umsetzung entsprechender Projekte ist dabei, dass Kundinnen und Kunden im Rahmen des Technical Consultative Sales Approach auf die umfangreiche Unterstützung des Fachpersonals des Anbieters zählen können. Dabei wird im Rahmen der Beratung und der Angebotserstellung zunächst die mögliche Projektumsetzung mittels DLS by Carbon 3D eruiert, um im Nachgang passende Designs für den Druckvorgang zu erstellen. «Da es sich um ein neues Verfahren handelt, das vielen potenziellen Interessenten noch nicht bekannt ist, sprechen wir die Möglichkeit der Serienfertigung mittels additiver Verfahren proaktiv an», erklärt Dr. Philipp Amend, Director 3DP Process Engineering & Customer Projects bei Protolabs. «Wenn der Einsatz von EPX 82 für die gewünschten Bauteile hinsichtlich der Materialanforderung in Frage kommt, erstellen wir gemeinsam mit den Kunden ein passendes Design, das in Testdrucken überprüft und gegebenenfalls angepasst wird. Im nächsten Schritt kann direkt die Produktion beginnen – die in einem Bruchteil der benötigten Zeit anderer Verfahren durchführbar ist.»

Additive Fertigung: Zukunftsweisende Möglichkeiten für Industrie und Märkte

«Durch DLS by Carbon 3D und EPX 82 können wir erstmals Bauteile additiv fertigen, die sich nicht nur durch ihre Langlebigkeit, Oberflächenqualität und die – beim 3D-Druck übliche – Designfreiheit auszeichnen», erklärt Dr. Philipp Amend. «Unsere Kunden profitieren gleichzeitig von den Vorzügen der additiven Fertigung – wie etwa Designfreiheit und Produktionsgeschwindigkeit – und können ohne die Herstellung von Spritzgussformen unterschiedliche Designs erhalten. Und das alles für die Produktion von Stückzahlen, die für die Serienfertigung mit traditionellen Fertigungsmethoden üblich sind.»

Auch bei Carbon 3D ist man überzeugt davon, dass die Zusammenarbeit ein fruchtbares Fundament für die gemeinsamen Unternehmenskunden darstellt. «Wir freuen uns, dass Protolabs seine Flotte von Carbon-Druckern auf seinen deutschen Standort ausweitet und mit einem L1 zusätzliche produktionsorientierte Kapazitäten schafft», erklärt Joe Batdorf, Director Production Success bei Carbon 3D, hierzu. «Das Team aus Produktentwicklungsspezialisten und die Materialkompetenz machen Protolabs zu einem vertrauenswürdigen Partner in der Industrie- und Automobilbranche.»

Neben der Bedeutung für unterschiedlichste Branchen ist auch die Ausweitung des Potenzials der additiven Fertigung zu unterstreichen. «Es ist uns gelungen, die additive Fertigung als künftigen Industriestandard für Produktion und Fertigung zu etablieren und zugleich dem breiten Markt alle Vorzüge des industriellen 3D-Drucks zur Verfügung zu stellen», ergänzt Daniel Cohn abschließend. «Wir schlagen damit eine weitere Brücke zwischen einer der wichtigsten Industrie- und Fertigungstechnologien und der Realisierung hochkomplexer Projekte.»