Funktionales Design in den 3D-Druck von Prototypen integrieren - Teil 2

3D-Druck Technologien, insbesondere alle Arten von Laser Sintering Technologien, erlauben die Fertigung in sich verschränkter 3D-Teile innerhalb komplexer mechanischer Systeme in einem einzigen Produktionsprozess. Dies ermöglicht die Kreation von Prototypen mit einer Reihe von sich bewegenden komplexen 3D-Teilen, was spezielle Verbindungen zwischen 3D-Elementen ersetzt - es wird keine Bündelung benötigt.

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Bildquelle: Oliver Van Herpt

Vor-gebündelte 3D-Teile für schlanke Prozesse

Wenn wir dies mit den Erkenntnissen der vorherigen Textabschnitte zusammenfassen, heißt dies, dass es nicht nur möglich ist, 3 unterschiedliche Designkriterien zur Überprüfung der Funktionalität in Kombination mit anderen Designkomponenten zu erstellen, sondern die 3D-Komponente auch zugunsten von Kosten- und Zeitersparnissen in einer größeren funktionalen Gruppe zu bündeln. Dies kann entscheidend für komplizierte Mechanismen sein, die nicht kosteneffizient genug sind, um kleine 3D-Komponenten zu ersetzen.

Videoquelle: Alex Scrivener

Je effektiver der Prototyping Prozess hinsichtlich Kosten wird, desto mehr kann er im Design Prozess zum Einsatz kommen. 3D-Druck wird ein entscheidender Faktor, um die Innovationsrate zu steigern, und solchen Unternehmen, die von der vorgelagerten Bündelung für das Prototyping Gebrauch machen, einen klaren Vorsprung ermöglichen.

Materialvielfalt

Der andere Durchbruch stellt die Tatsache dar, dass, während funktionales Design vorher aufgrund finanzieller Überlegung auf Materialsubstitute beschränkt war, 3D-Druck es nun möglich macht, diverse Produkte wie funktionale Keramiktöpfe oder mit Stahl oder Titan (für Schmuck oder andere kleine Metallobjekte) zu drucken.

Weil jeden Monat neue Materialien zur potenziellen 3D-Druck Palette hinzukommen, wird die schnelle Annahme der Technologie weiter beschleunigt. Materialwissenschaftler haben jahrelange Erkenntnisse der üblichen Industrien wirksam dafür verwendet, Materialien für 3D-Druck mit geringem Zeitbudget zu entwickeln. Eine Hürde, die bestehen bleibt und die besonders kritisch für funktionales Design ist, ist die Sicherstellung der Erfüllung struktureller Anforderungen an das finale Produkt. Dies stellt zudem einer der letzten Herausforderungen für die massenhafte Übernahme der Technologie dar.

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Bildquelle: Erdenebayar

Techniken und Automatisierung verbinden um schnell Endverbraucher-Produkte zu produzieren

Es gibt noch immer eine Grenze, bis zu der die Produktion mit 3D-Druck kosteneffizient ist (zumindest bis zum jetzigen Zeitpunkt). Was high-end Produkte aus Metall-Komponenten wie Silber, Messing, Bronze, Gold oder Platin betrifft, kann 3D-Druck mit gießbarem Wachs vergleichbare Rapid Prototyping-Vorteile erbringen wie traditionelle Fertigungsverfahren. Die 3D-gedruckte Form wird dabei einfach zur Basis für die Testproduktion.

Auch wenn 3D-gedruckte Modelle typischerweise nur einmal verwendet werden, können diese oft kosteneffektiver als die Produktion permanenter Formen für Kleinserien oder Einzelteile sein.

Zudem erwarten wir in der nahen Zukunft, dass 3D-Druck mit dem Ziel automatischer Prototyping-Prozesse mit Robotik und automatisierten Produktionstechniken kombiniert wird. Dies wird CNC Fräsen, Gießen, Löten usw. umfassen. Einen ersten Geschmack davon bekommt man bei Early Adoptern wie der Produktion des Roboter-Schuh Prototypen von SLEM, welches das 3D-Druck-und Robotik-Produkt auf der GTS Handelsmesse in 2015 & 2016 präsentierte.

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Bildquelle: SLEM


Wenn 3D-Druck einfach mit anderen Standard-Produktionsprozessen verbunden werden kann, gehen wir davon aus, dass es zur gängigen Praxis wird, um automatische funktionale Tests an fertigen Produkten mit einem Klick durchzuführen.

3D-Druck ist dazu geeignet, das Testen von funktionalem Design zum Standardverfahren in der gesamten Industrie zu machen.

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