Eine Vorrichtung, Halterung oder Fertigungshilfe ist jedes Werkzeug oder Gerät, das Fertigungsabläufe unterstützt und erleichtert. Fertigungshilfsmittel vereinfachen die Fertigungs- und Montageprozesse, verkürzen die Zykluszeiten, verbessern die Arbeitssicherheit und senken die Produktionskosten.

In der Regel beziehen Hersteller ihre Fertigungshilfsmittel über die hauseigene Metallbearbeitung oder über externe Zulieferer. Die meisten Werkzeuge bestehen aus Baugruppen mit mehreren Teilen. Beim Outsourcing fallen wochenlange Wartezeiten und hohe Kosten an. Daher kann die Just-in-Time-Produktion von kundenspezifischen Werkzeugen eine Herausforderung darstellen.

Je nach den auf das Teil einwirkenden Kräften ist es nicht immer notwendig, diese Werkzeuge aus Metall herzustellen. 3D-gedruckte Fertigungshilfsmittel ermöglichen es Herstellern, Werkzeuge schnell und kostengünstig im eigenen Haus herzustellen, mit vollständiger Gestaltungsfreiheit, Materialwahl und Flexibilität.

Formlabs bietet ein Portfolio an technischen Materialien mit fortschrittlichen Eigenschaften, die Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen ermöglichen. Tough 2000 Resin und Durable Resin sind beliebte Optionen für SLA-gedruckte Vorrichtungen, Halterungen und andere Hilfsmittel. Für den Druck langlebiger Werkzeuge empfiehlt Formlabs die Verwendung von Nylon 12 Powder mit SLS-Druck.

Alle Materialien wurden auf Wiederholbarkeit, mechanische Festigkeit und Umweltbeständigkeit in Fabrikanwendungen getestet. Spezifische Materialeigenschaften finden Sie in den einzelnen Materialartikeln.

Wenn Sie ein Druckteil für den Einsatz als Vorrichtung, Halterung oder Fertigungshilfe entwerfen, befolgen Sie die Best Practices von Formlabs für das Design erfolgreicher Modelle.

Allgemeine Richtlinien:

• Kombinieren Sie Vorrichtungskomponenten, um die Anzahl der Teile zu reduzieren.
• Fügen Sie flache Flächen oder rechtwinklige Geometrien in die Vorrichtung ein, um die Inspektion zu erleichtern und die Gesamtgenauigkeit zu bestimmen.
• Erhöhen Sie die Steifigkeit mit Verstärkungsrippen und Abrundungen.
• Entwerfen Sie für die Benutzererfahrung mit benutzerdefinierten Griffen, visuellen Ausrichtungsmerkmalen und Ergonomie.

Befolgen Sie die Best Practices von Formlabs zur Ausrichtung von Modellen.

Wenn Sie mit einem SLA-Drucker drucken, richten Sie die Teile so aus, dass die Stützen auf den Funktionsflächen minimiert werden, und verstärken Sie die Wände nach Bedarf.

Befolgen Sie die bewährten Praktiken von Formlabs zum Waschen und Nachhärten von Drucken. Spezifische Anweisungen zum Waschen und Aushärten finden Sie in den einzelnen Materialartikeln. Erwägen Sie eine weitere Nachbearbeitung, um Festigkeit, Haltbarkeit und Benutzererfahrung zu verbessern, z. B. durch Galvanisierung oder Beschichtung für SLA-gedruckte Teile oder Strahlmittel für SLS-gedruckte Teile.

• Vergleichen Sie das gedruckte Teil mit dem ursprünglichen CAD-Modell. Verwenden Sie eine Schieblehre, ein Mikrometer oder andere Messgeräte zur Validierung.
• Testen Sie die funktionelle Leistung der Vorrichtung. Achten Sie beim Einsetzen des Teils in die Vorrichtung darauf, wie gut es an Positionierflächen und Stützen anschließt. Korrekt entworfene und hergestellte Vorrichtungen stützen das Teil und verhindern jegliche Bewegung, sobald eine Spannkraft angewandt wird.
• Für Prozesse mit höheren Betätigungskräften, etwa beim Fräsen oder Bohren, sollten die Spannanforderungen anhand der Vorschübe und Drehzahlen, der Geräteleistung und des gewählten Materials sowie der Sicherheit berechnet werden.

Um die Lebensdauer des 3D-Druckteils zu verlängern, empfiehlt Formlabs:

• Lösen Sie alle Schrauben und entlasten Sie die Klemmkräfte nach Abschluss der sekundären Arbeitsschritte, um eine kontinuierliche Belastung zu vermeiden.
• Erweitern Sie 3D-gedruckte Teile mit gängigen Standardteilen, um die Funktionalität zu erhöhen.
• Verwenden Sie Federn, geneigte Schienen oder Hebel, um das Teil von der Oberfläche der Halterung anzuheben.

3D-Druck ist eine leistungsstarke Lösung, um Werkzeuge schnell und kostengünstig im eigenen Haus herzustellen. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören Geschwindigkeit, Kostensenkung, Gestaltungsfreiheit, Materialauswahl und Flexibilität. Es wird besonders empfohlen für:

• Montagevorrichtungen, die die Ausrichtung verbessern, Fehler reduzieren oder manuelle Prozesse unterstützen.
• Prüfvorrichtungen für Gut-/Schlecht-Prüfungen, Messungen oder Toleranzprüfungen.
• Individuelle ergonomische Werkzeuge, die die Belastung verringern oder die Konsistenz verbessern.
• Werkzeuge mit geringem Volumen und hoher Mischung für kurze Produktionsläufe oder Prototypenphasen.

Einige Einschränkungen sind:

• SLA-gedruckte Teile können unter Kriechen (permanente elastische Verformung) leiden, wenn sie ständig belastet werden.
• Für Bereiche mit sehr hoher Abnutzung sollten Sie Metall- oder Hybridlösungen in Betracht ziehen (z. B. Stahlplatten auf gedruckten Rahmen).
• Vermeiden Sie zu dünne Merkmale oder ungestützte Arme, es sei denn, sie wurden durch Tests validiert.

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