Wenn heute der Begriff 3D-Druck fällt denken die meisten Leute an Plastikmodelle. Dabei gibt es noch eine Reihe anderer Werkstoffe, die je nach Anwendung ihre Vor- und Nachteile haben. Im ColorJetPrinting-Verfahren (CJP) wird ein gipsbasierter Hochleistungsverbundwerkstoff eingesetzt, welcher nach dem Druckvorgang zur Stabilisierung noch mit einem Infiltrat versehen wird. Einzigartig bei diesem Verfahren ist die Möglichkeit, Modelle in Vollfarben zu erstellen. Damit lässt sich die volle Farbpalette mit 390.000 Farbgebungen und einer Auflösung von 600 dpi bis hin zu fotorealistischen Texturen realisieren. Ein nachträgliches Einfärben ist nicht mehr nötig und trägt zu einer Kosteneinsparung bei.

Gegenüber abtragenden Verfahren bietet das additive Verfahren weitere enorme Vorteile, so zum Beispiel keine geometrischen Limitierungen (Hinterschneidungen, Hohlräume etc. sind machbar), effiziente Werkstoffausnutzung (Bauteilvolumen) und vor allem die hohe Geschwindigkeit – Prototypen sind in wenigen Stunden herstellbar.

3D-Datei als Grundlage

Grundlage für jedes Teil ist eine 3D-Datei, die von der 3D-Druckersoftware virtuell in viele einzelne Ebenen zerlegt wird. Ähnlich wie beim Bauen mit Spielzeug-Bausteinen wird dann das Objekt Ebene für Ebene aufgebaut. Dazu wird der Pulverwerkstoff in den Bauraum gegeben und im Prinzip eines Tintenstrahldruckers Binder in den Druckfarben CMY, Black und Clear an den vorgegebenen Stellen in das Pulver gesprüht. Anschließend wird die nächste Pulverschicht aufgetragen und erneut Binder aufgesprüht, so dass es sich Schicht für Schicht zu einer Einheit verbindet. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis das Teil fertig ist. Zum Schluss wird überflüssiges Material entfernt und das Bauteil zur Festigung infiltriert.

Prototyp-Erstellung eines Spreizer-Modells

Um die Vorteile der additiven Fertigung speziell für die Herstellung von Prototypen im Industrial Design aufzuzeigen, wird in der obigen Bilderstrecke die Erstellung eines Feuerwehr-Rettungsspreizers als maßstäbliches Modell gezeigt.
Bei der Realisierung des Prototyps sollen die Einzelteile wie das Gehäuse, Haltegriff, zwei Spreizerarme mit Backen, vier Bolzen und der weiße Kolben mit beweglichen Elementen in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Dazu wurde die 3D-Druck-Maschine ZPrint 650 eingesetzt, die heute von 3D-Systems unter dem Namen ProJet 660Pro vertrieben wird.

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