Im 3D Druck müssen nicht immer komplexe und fremdartige Bauteile hergestellt werden. Oft sind es einfache Anwendung und unkomplizierte Teile, die die Arbeit erleichtern oder kostengünstiger produziert werden können als mit herkömmlichen Verfahren. Es wird häufig berichtet, dass der 3D Druck Anwendungen im privaten Bereich, der Automobilindustrie, der Luftfahrt oder im Medizinbereich findet, doch konkrete Beispiele werden selten anschaulich und prägnant erklärt. Wir zeigen euch genaue Beispiele aus verschiedenen Branchen, in denen der 3D-Druck angewendet wird, und wie ihr ihn eventuell selbst nutzen könnt.
Inhaltsverzeichnis
Halterungen für Sensoren
Die Vielfalt an Sensortypen erfordert oft spezifische Befestigungslösungen. Mit 3D Druck lassen sich individuelle Halterungen entwerfen, die sich perfekt an die jeweilige Form und den gewünschten Befestigungsort anpassen. Ob an Rohren oder Flachstahl, die Halterungen können präzise gefertigt werden, um die Sensoren optimal auszurichten.
Patientenspezifische Übungsherzen für Chirurgen
Um Operationen am Patienten zu reduzieren, wird das Herz des Patienten mittels CT erfasst und digitalisiert. Anschließend kann ein 3D gedrucktes Modell des Herzens erstellt werden, das Chirurgen ermöglicht, die Operation detailliert zu planen und zu üben, bevor sie am Patienten durchgeführt wird.
Gummidichtungen für Oldtimer restaurieren
Mit der Zeit werden Gummidichtungen an Oldtimern porös und verlieren ihre Funktion. Durch 3D Druck mit TPU, einem flexiblen, gummiartigen Material, können diese Dichtungen präzise nachgebildet und ersetzt werden, wodurch die Langlebigkeit des Fahrzeugs erhöht wird.
QR Code
Natürlich kann man QR Codes auf Papier drucken, doch in bestimmten Fällen sind spezielle Varianten gefragt. Manchmal braucht man erhabene QR Codes oder besonders widerstandsfähig für bestimmte Umgebungen gestaltet sind. Die QR Codes können in verschiedenen Farben, Größen und auf diversen Materialien erstellt werden, um sie optimal an den jeweiligen Einsatzzweck beispielsweise im Produktionsbereich anzupassen.
Abdeckungen und Eingriffschutz
Traditionell werden Abdeckungen einfach gestaltet, um die Produktion zu erleichtern. 3D Druck ermöglicht jedoch komplexe Designs mit vielen Aussparungen und abgerundeten Formen, die kostengünstig aus Kunststoff hergestellt werden können. Dies bietet nicht nur besseren Schutz, sondern auch ästhetische Vorteile.
Kosteneffiziente Prototypen für die Industrie
Im Prototypenbau ist 3D Druck besonders wertvoll. Bei teuren Formen, die bis zu 200.000€ kosten können, ermöglicht der 3D Druck, ein Teil vorab zu produzieren und zu überprüfen. Dies spart Kosten und Zeit, indem es sicherstellt, dass das endgültige Design den Anforderungen entspricht.
Farbdruck im der dritten Dimension
Die PolyJet Technologie arbeitet mit flüssigen Photopolymeren, die in Schichten aufgetragen und mit UV Licht gehärtet werden. Damit lassen sich 3D Objekte in hoher Detailgenauigkeit und 500000 Farben in einem einzigen Durchgang drucken. Besonders wertvoll ist diese Methode für die Designvisualisierung.
Hitzebeständige Gehäuse aus Keramik
Keramik bietet die Möglichkeit, Gehäuse herzustellen, die Temperaturen von bis zu 1400°C standhalten. Damit eröffnen sich neue Designoptionen, die sich besonders gut für den Prototypenbau eignen. Solche Gehäuse können in relativ kurzer Zeit und auch in kleineren Stückzahlen gefertigt werden, was besonders vorteilhaft ist, wenn es um maßgeschneiderte Lösungen geht.
Ersatzteile für Flipperautomaten
Im Laufe der Zeit werden die beweglichen Teile von Flipperautomaten spröde. Mit einem 3D Scanner können diese Teile erfasst und anschließend rekonstruierte mechanische Bauteile gedruckt werden, um die Automaten wieder funktionsfähig zu machen.
Namensschilder
Mit verschiedenen Farbkombinationen für Hintergrund und Schrift lassen sich personalisierte Namensschilder oder Unternehmenslogos im 3D Druck schnell und individuell gestalten. Es müssen nicht immer komplexe Bauteile sein auch einfache Alltagsgegenstände lassen sich problemlos in 3D drucken.
Faserverstärkte Bauteile
Es gibt 3D Drucker, die Bauteile mit Faserverstärkung herstellen können, indem sie Endlosfasern direkt in das Bauteil einarbeiten. Diese Technologie ermöglicht es, Aluminiumteile durch leichtere Kunststoffbauteile zu ersetzen, die trotzdem doppelt so leistungsfähig sind wie manche Aluminiumarten. Besonders bei komplexen Aluminiumteilen, die schwer herzustellen und zu bearbeiten sind, bietet der 3D Druck eine einfachere, schnellere und kostengünstigere Alternative. Zusätzlich entfallen die hohen Werkzeugkosten, die bei herkömmlichen Fertigungsmethoden anfallen würden.
Modelle für Messen
Zur Präsentation von neuen Produkten auf Messen sind detailgetreue Modelle unerlässlich. 3D Druck mit Resin ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit hoher Oberflächengenauigkeit und ansprechender Struktur, die nahezu wie aus einer Spritzgussmaschine wirken.
Werbetechnik
In der Werbetechnik wird 3D Druck für die Herstellung von Leuchtbuchstaben genutzt. Mit durchdachten Designs aus lichtdurchlässigen Materialien können beeindruckende visuelle Effekte erzielt werden. Zudem können dreidimensionale Schriftzüge und Logos erstellt werden.
Kompostierbare Urnen
Bestattungsinstitute können Urnen aus kompostierbaren Materialien mittels 3D Druck herstellen, die sich biologisch abbauen und mit der Zeit in die Umgebung integrieren. Außerdem können individuelle Schriftzüge und Gedenktafeln aus Metall im 3D Druckverfahren gefertigt werden.
Akustik
Im Bereich der Akustik eröffnet der 3D Druck völlig neue Möglichkeiten. Strukturen, die sowohl optisch ansprechend als auch schalldämmend oder -absorbierend sind, lassen sich mit dieser Technologie einfacher herstellen als mit herkömmlichen Verfahren. Auch bei der Gestaltung von Lautsprechergehäusen und deren Innenleben bietet der 3D Druck individuelle Designoptionen, die den Klang optimal wiedergeben können. So können Akustiklösungen entwickelt werden, die nicht nur funktional, sondern auch ästhetisch überzeugen.
Brandschutzgehäuse für Elektronik
Für elektronische Gehäuse gibt es feuerhemmende Materialien, die verhindern, dass das Gehäuse als Brandbeschleuniger wirkt. Durch den Einsatz von 3D Druck können solche Gehäuse mit unterschiedlichen Brandschutzklassen individuell hergestellt werden.
Galvanisieren von ESD Kunststoffteilen
ESD Kunststoffe sind leicht elektrisch leitfähig, was sie für die galvanische Beschichtung ideal macht, da dies die Haftung der metallischen Überzüge auf der Oberfläche begünstigt. Materialien wie PLA, ABS, PETG oder TPU ermöglichen es, Kunststoffteile mit metallischen Schichten zu versehen, ohne auf reine Metallteile angewiesen zu sein.
Wachsteile für Schmuckherstellung
Im SLA Verfahren können spezielle Wachs Resins verwendet werden, die sich beim Ausgießen mit Edelmetallen rückstandslos ausschmelzen lassen. Dies ermöglicht die präzise und schnelle Herstellung individueller Schmuckstücke mit hoher Genauigkeit durch 3D Druck.
Hochfeste Werkzeuge aus Endlosfaser
Eine Anwendung des 3D Drucks findet sich in der Herstellung hochfester Werkzeuge. Durch die Integration von Endlosfasern aus Carbon in die Bauteile entstehen Werkzeuge, die doppelt so stark wie Aluminium und halb so schwer sind. Dies eignet sich beispielsweise für die Herstellung von Spezialwerkzeugen wie Steckschlüsseln oder Haltevorrichtungen für Fräsmaschinen.
Verschleißfeste Zahnräder und Buchsen
Es gibt 3D Druckmaterialien, die 50 mal verschleißfester sind als ABS und sich daher hervorragend für Zahnräder mit hoher Laufleistung oder für Buchsen und bewegliche Einheiten eignen, die dauerhaft belastet werden. Auch komplexe Gelenke, wie etwa in Roboterarmen, profitieren von diesen Materialien durch erhöhte Leistung und Langlebigkeit.
Roboterhalterungen
Im Maschinenbau bietet der 3D Druck immense Möglichkeiten, insbesondere bei der Herstellung von Roboterhalterungen. Mit hochfesten Materialien können leichte und dennoch stabile Haltevorrichtungen entworfen werden, die es ermöglichen, das Gewicht zu reduzieren und die Nutzlast der Roboter zu erhöhen, ohne deren Stabilität zu beeinträchtigen.
Autoersatzteile für Reparaturen
Im Automobilbereich kommt es häufig vor, dass kleine Kunststoffteile einer Baugruppe brechen und nicht einzeln erhältlich sind. Statt die gesamte, oft teure Baugruppe zu ersetzen, ermöglicht der 3D Druck die Reproduktion dieser spezifischen Teile. Dies ist besonders nützlich, wenn Teile durch Unfälle oder Alterserscheinungen beschädigt wurden und sonst schwer zu beschaffen wären.
Mikrobauteile für die Chipfertigung
In der Herstellung kleiner Bauteile und Vorrichtungen, wie sie beispielsweise für Produktionsprozesse in der Chipfertigung benötigt werden, ist Präzision entscheidend. Schon im Vorfeld der Fertigung werden Konstruktionen und Bauteile im Miniformat gebraucht. Hier kommt der Mikrodruck ins Spiel. Diese Technologie, obwohl die Maschinen selbst kompakt sind, ist ideal für die Produktion winziger Bauteile. Sie erleichtert die Fertigung von Maschinenteilen erheblich und ermöglicht es Technikern und Ingenieuren, Maschinen ohne die Einschränkungen traditioneller Verfahren präzise Teile herzustellen.
Ersatzteile für Fenster und Türen
Nach Jahrzehnten werden Kunststoffelemente an Fenstern und Türen spröde oder brechen, da der Weichmacher sich verflüchtigt hat. Oft führt dies dazu, dass ganze Fenster oder Türen ersetzt werden müssen. Mit 3D Druck können spezifische Halterungen und Befestigungen wiederhergestellt werden, wodurch der komplette Austausch der Fenster oder Türen vermieden wird und das ästhetische Erscheinungsbild des Hauses erhalten bleibt.
Sauger aus Silikon
In der Industrie wechseln Produkte und deren Geometrien häufig, was den Einsatz neuer Sauger für den Transport erforderlich macht. Der 3D Druck ermöglicht die individuelle Gestaltung und Produktion von Silikonsaugern in kleinen Stückzahlen, die optimal auf das jeweilige Produkt abgestimmt sind und einen sicheren Transport gewährleisten, ohne dass das Produkt von den Saugern abfällt.
Ersatzteile für Heizungen
Ältere Heizungsanlagen stellen oft eine Herausforderung dar, wenn Ersatzteile nicht mehr verfügbar sind. Anstatt in eine neue Heizung zu investieren, kann der 3D Druck helfen, spezifische Kunststoff- oder Metallteile, wie Lüfter oder andere Komponenten, nachzufertigen und so die Lebensdauer der Heizung zu verlängern.
Schuhsohlen
Der 3D Druck bietet eine effiziente Lösung um ein im CAD Programm entworfenes Schuhsohlen Modell schnell zu realisieren und das Design zu evaluieren. Dabei kann die Sohle in unterschiedlichen Shorehärten sowie flexiblen Materialien gefertigt werden, um sicherzustellen, dass sowohl die Haptik als auch die Funktion den gewünschten Anforderungen gerecht werden.
Lampengehäuse
Der 3D Druck eröffnet völlig neue Möglichkeiten in der Gestaltung und erlaubt eine zuvor unerreichte Designfreiheit. Oftmals stieß man bei der Umsetzung innovativer Entwürfe auf Hindernisse in der traditionellen Fertigung, sei es aufgrund technischer Einschränkungen oder hoher Kosten. Mit der additiven Fertigung lassen sich jedoch auch komplexe und bislang undenkbare Designs realisieren, die mit konventionellen Methoden kaum umsetzbar waren.
Anthropologie
Zerstörungsfreie Methoden zur Bewahrung menschlicher Kulturgüter sind von großem Interesse, da viele Funde extrem empfindlich sind. Herkömmliche Verfahren wie die Abgussmethode führten oft zu Schäden an den Objekten. Der Einsatz von 3D Scanner bietet hier eine schonende Alternative, indem digitale Modelle erstellt werden ohne das Original zu berühren. Dannach kann mit dem 3D Druck ein detailgetreues Modell aus dem gewünschten Material gefertigt werden.
Patente
Nach der Anmeldung eines Patents besteht häufig der Wunsch, das Objekt schnellstmöglich zu produzieren. Der 3D Druck bietet hier eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit erste Prototypen in Vorabmaterialien herzustellen.
Ein wichtiger Hinweis: Bevor das Patent offiziell genehmigt ist, sollten die 3D Dateien keinesfalls auf Druckportalen hochgeladen oder die Idee auf Messen präsentiert werden. Eine vorzeitige Veröffentlichung kann dazu führen, dass das Patent aufgrund von Verstößen gegen die Patentrichtlinien nicht erteilt wird.
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