Leistungsstarke, erschwingliche 3D-Drucker für Fachleute

Formlabs setzt den Branchenmaßstab für professionellen 3D-Druck für Unternehmen auf der ganzen Welt mit zugänglichen, zuverlässigen 3D-Druckern für den Desktop und den Benchtop. Skalieren Sie Ihre Prototypenfertigung und Produktion mit hochauflösenden Teilen zu einem Bruchteil der Kosten und des Platzbedarfs von industriellen 3D-Druckern.

 

Form 3

Der branchenführende Desktop 3D-Drucker, basierend auf Low Force Stereolithography (LFS)

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Form 3L

Der erste erschwingliche großformatige 3D-Drucker für Kunstharz

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Form Cell

Skalierbare Produktion mit Multi-Printer-Lösungen

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Fuse 1

Die industrielle Leistungsfähigkeit des selektiven Lasersinterns für den Benchtop

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Was ist 3D-Druck?

3D-Druck oder additive Fertigungsverfahren erzeugen dreidimensionale Teile aus computerunterstützten Entwürfen, sie das Material Schicht für Schicht hinzufügen, bis ein physisches Teil entsteht.

Obwohl es seit den 80er Jahren 3D-Drucktechnologien gibt, haben die jüngsten Fortschritte bei Maschinen, Materialien und Software den 3D-Druck einem breiteren Spektrum von Unternehmen zugänglich gemacht, so dass immer mehr Unternehmen Werkzeuge einsetzen können, die bisher auf wenige Hightech-Industrien beschränkt waren.

Heute beschleunigen professionelle, kostengünstige Desktop- und Benchtop-3D-Drucker Innovationen und unterstützen Unternehmen in verschiedenen Branchen wie Maschinenbau, Fertigung, Zahnmedizin, Gesundheitswesen, Bildung, Unterhaltung, Schmuck und Audiologie.

Wie funktioniert 3D-Druck?

Alle 3D-Druckprozesse beginnen mit einem CAD-Modell, das zur Designvorbereitung an die Software geschickt wird. Je nach Technologie fertigt der 3D-Drucker das Teil Schicht für Schicht durch Aushärten von Harz oder Sinterpulver. Die Teile werden anschließend aus dem Drucker entnommen und für die jeweilige Anwendung nachbearbeitet.

Sehen Sie sich an, wie Sie mit dem Form 3 SLA 3D-Drucker vom Design zum 3D-Druck gelangen. In diesem fünfminütigen Video werden die Grundlagen der Verwendung des Form 3 erläutert, von der Software und den Materialien über den Druck bis hin zur Nachbearbeitung.

 

1. Design

 

3D-Drucker fertigen Teile auf Grundlage von dreidimensionalen Modellen, den mathematischen Darstellungen dreidimensionaler Flächen, die mithilfe von Software für das rechnergestützte Design (CAD) oder aus 3D-Scandaten erstellt werden. Das Design wird anschließend als STL- oder OBJ-Datei exportiert, die von der Druckvorbereitungssoftware gelesen werden kann.

3D-Drucker beinhalten Software, um Druckeinstellungen festzulegen und das digitale Modell in Schichten aufzuteilen, die horizontale Querschnitte des Teils darstellen. Zu den anpassbaren Druckeinstellungen gehören Ausrichtung, Stützstrukturen (falls erforderlich), Schichthöhe und Material. Sobald die Einrichtung abgeschlossen ist, sendet die Software die Anweisungen über eine Drahtlos- oder Kabelverbindung an den Drucker.

 

2. 3D-Druck

 

Einige 3D-Drucker verwenden einen Laser, um flüssiges Kunstharz zu gefestigtem Kunststoff zu härten, andere verfestigen kleine Partikel aus Polymerpulver bei hohen Temperaturen, um Teile herzustellen. Die meisten 3D-Drucker können bis zur Fertigstellung des Drucks unbeaufsichtigt laufen. Moderne Systeme füllen automatisch das für die Teile benötigte Material aus Kartuschen nach.

Bei Formlabs 3D-Druckern ermöglicht ein webbasiertes Dashboard die Fernverwaltung von Druckern, Materialien und Arbeitsgruppen.

 

 

3. Nachbearbeitung

 

Je nach Technologie und Material müssen Druckteile mit Isopropylalkohol (IPA) gespült werden, um ungehärtetes Harz von der Oberfläche zu entfernen, und nachgehärtet werden, um die mechanischen Eigenschaften zu stabilisieren. Sofern vorhanden, müssen Stützstrukturen manuell entfernt werden, und es kann erforderlich sein, übrig gebliebenes Pulver mit Druckluft oder einem Strahlgerät abzublasen. Einige dieser Prozesse können mit Zubehör automatisiert werden.

3D-Druckteile können direkt verwendet oder für bestimmte Anwendungen nachbearbeitet und für die erforderliche Optik, zerspant, grundiertlackiertbefestigt oder verbunden werden. Häufig dient der 3D-Druck auch als Zwischenschritt neben konventionellen Fertigungsmethoden, z. B. bei Urmodellen für den Feinguss von Schmuck und Dentalvorrichtungen oder bei Formen für Sonderanfertigungen.

Die Vorteile des 3D-Drucks

Da additive Fertigungsverfahren Objekte durch schichtweises Hinzufügen von Material erstellen, bieten sie eine Reihe von  einzigartigen Vorteilen gegenüber traditionellen subtraktiven und formativen Fertigungsverfahren.

Geschwindigkeit

Mit traditionellen Fertigungsverfahren kann es Wochen oder Monate dauern, bis ein Teil eintrifft. 3D-Druck verwandelt CAD-Modelle innerhalb weniger Stunden in physische Teile und fertigt Teile, Baugruppen von einmaligen Konzeptmodellen, funktionsfähige Prototypen und sogar Testproduktionen in Kleinserien. So können Designer und Ingenieure Ideen schneller entwickeln sowie Unternehmen dabei unterstützen, Produkte schneller auf den Markt zu bringen.

Ingenieure am AMRC nutzten den 3D-Druck , um schnell 500 hochpräzise Bohrkappen herzustellen, die bei Bohrversuchen für Airbus verwendet werden. So konnten sie die Durchlaufzeit von Wochen auf nur drei Tage verkürzen.

Kosten

Beim 3D-Druck entfallen die kostspielige Werkzeugausstattung- und Einrichtung im Zusammenhang mit Spritzguss oder Zerspanung; die gleiche Ausrüstung kann von der Prototypenfertigung bis zur Produktion verwendet werden, um Teile mit unterschiedlichen Geometrien herzustellen. Da der 3D-Druck zunehmend in der Lage ist, funktionale Endverbrauchteile herzustellen, kann er traditionelle Fertigungsmethoden für ein anwachsendes Anwendungsspektrum in kleinen bis mittleren Stückzahlen ergänzen oder ersetzen.

Pankl Racing Systems ersetzte maschinell bearbeitete Halte- und Vorrichtungen durch 3D-Druckteile und senkte die Kosten um 80–90 Prozent, was zu Einsparungen von 150 000 US-Dollar führte.

Personalisierung

Von Schuhen über Kleidung bis hin zu Fahrrädern sind wir von Produkten in limitierter, einheitlicher Größe umgeben, da Unternehmen bestrebt sind, Produkte zu normieren, um sie wirtschaftlich herzustellen. Beim 3D-Druck muss nur das digitale Design modifiziert werden, um jedes Produkt ohne zusätzliche Werkzeugkosten an den Kunden anzupassen. Diese Transformation begann zunächst in Branchen, in denen eine individuelle Anpassung unerlässlich ist, wie der Medizin und der Zahntechnik, aber da der 3D-Druck immer erschwinglicher wird, wird er zunehmend zur Massenanpassung von Konsumgütern eingesetzt.

Razor Maker™ von Gillette gibt Verbrauchern die Möglichkeit, personalisierte 3D-Drucke von Rasierergriffen zu gestalten und zu bestellen. Sie haben die Wahl von 48 verschiedenen Designs (und es werden mehr), einer Vielzahl von Farben und der Option, benutzerdefinierten Text hinzuzufügen.

Gestaltungsfreiheit

Der 3D-Druck kann komplexe Formen und Teile wie Überhänge, Mikrokanäle und organische Formen erzeugen, die mit traditionellen Fertigungsmethoden kostspielig oder gar unmöglich zu produzieren wären. So können Baugruppen zu weniger Einzelteilen zusammengefasst werden, um Gewicht zu sparen, schwache Verbindungsstellen zu entlasten und die Montagedauer zu verkürzen und so neue Möglichkeiten für Design und Maschinenbau zu erschließen.

Nervous System brachte die erste 3D-gedruckte Keramikschmucklinie auf den Markt. Diese besteht aus komplexen Designs, die mit keiner anderen Keramiktechnik hergestellt werden können.

Vermindertes Risiko

Die Produktentwicklung ist ein iterativer Prozess, der mehrere Runden von Tests, Auswertung und Optimierung erfordert. Das frühzeitige Erkennen und Beheben von Konstruktionsfehlern kann Unternehmen helfen, kostspielige Revisionen und Werkzeugwechsel im weiteren Verlauf zu vermeiden. Mit dem 3D-Druck können Ingenieure Prototypen, die wie Endprodukte aussehen und funktionieren, gründlich testen. So werden die Risiken von Bedienbarkeits- und Fertigungsproblemen reduziert, bevor sie in die Produktion gehen.

Die Entwickler von Plaato, einer optisch transparenten Luftschleuse für eine Brauanlage, druckten 1000 Prototypen in 3D, um ihr Design zu optimieren, bevor sie in eine kostspielige Werkzeugausstattung investierten.

Anwendungen und Gebrauch des 3D-Drucks

Der 3D-Druck beschleunigt die Innovation und unterstützt Unternehmen in einer Vielzahl von Branchen, darunter Maschinenbau, Fertigung, Zahnmedizin, Gesundheitswesen, Bildung, Unterhaltung, Schmuck, Audiologie und mehr.

Maschinenbau und Produktdesign

Rapid Prototyping mit 3D-Druck ermöglicht es Ingenieuren und Produktdesignern, Ideen in realistische Konzeptnachweise zu verwandeln, diese Konzepte zu Prototypen mit hoher Originaltreue weiterzuentwickeln, die wie Endprodukte aussehen und funktionieren, und Produkte durch eine Reihe von Validierungsstufen zur Massenproduktion zu führen.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Fertigung

Hersteller automatisieren Produktionsprozesse und optimieren Arbeitsabläufe durch die Herstellung von Prototypenwerkzeugen und den direkten 3D-Druck von maßgefertigten Werkzeugen, Formen und Fertigungshilfsmitteln zu deutlich niedrigeren Kosten und Durchlaufzeiten als bei der traditionellen Fertigung. Dies reduziert die Fertigungskosten und -fehler, erhöht die Qualität, beschleunigt die Montage und maximiert die Arbeitseffektivität.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Zahnmedizin

Die digitale Zahntechnik verringert die durch menschliche Faktoren verursachten Risiken und Unwägbarkeiten und bietet in jeder Phase des Arbeitsablaufs eine höhere Konsistenz, Genauigkeit und Präzision zur Verbesserung der Patientenversorgung. 3D-Drucker können eine Reihe von hochwertigen und maßgefertigen Produkten und Anwendungen zu niedrigen Stückkosten mit hervorragender Passform und wiederholbaren Ergebnissen produzieren.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Bildung

3D-Drucker sind multifunktionale Werkzeuge für immersives Lernen und innovative Forschung. Sie können die Kreativität fördern und die Studenten mit Technologien auf professionellem Niveau vertraut machen und gleichzeitig die STEAM-Lehrpläne für Naturwissenschaften, Maschinenbau, Kunst und Design unterstützen.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Gesundheitswesen

Der erschwingliche, professionelle Desktop-3D-Druck hilft Ärzten, Behandlungen und Geräte bereitzustellen, die individuell auf jeden einzelnen Patienten zugeschnitten sind. So können sie hochleistungsfähige medizinische Anwendungen anbieten und gleichzeitig den Unternehmen viel Zeit und Kosten vom Labor bis in den Operationssaal sparen.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Unterhaltungsindustrie

Hochauflösende physische Modelle sind weit verbreitet in der Bildhauerei, Charaktermodellierung und Requisitenherstellung. 3D-Druckteile spielten in Stop-Motion-Filmen, Videospielen, maßgeschneiderten Kostümen und sogar Spezialeffekten für Blockbusterfilme eine wichtige Rolle.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Schmuck

Juwelierfachleute verwenden CAD- und 3D-Druck, um schnell Prototypendesigns zu erstellen, Kunden Passstücke anzubieten und große Chargen von gussfertigen Teilen herzustellen. Digitale Hilfsmittel ermöglichen das Erstellen gleichmäßiger, detailreicher Stücke ohne die mühselige Kleinarbeit und Abweichung, die mit dem Wachsschnitzen einhergehen.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Audiologie

Hörakustiker und Otoplastiklabors nutzen digitale Workflows und 3D-Druck, um qualitativ hochwertigere, maßgefertigte Ohrpassstücke gleichmäßiger und in höheren Stückzahlen für Anwendungen wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte, Gehörschutz und individuell angepasste Ohrhörer und -stöpsel herzustellen.

Anwendungen:

Weitere Informationen

Arten von 3D-Druckern

Formlabs bietet zwei professionelle 3D-Drucktechnologien: Stereolithografie und selektives Lasersintern, die diese leistungsstarken und zugänglichen Werkzeuge für die industrielle Fertigung in die kreativen Hände von Fachleuten auf der ganzen Welt bringen.

Stereolithografie (SLA)

So funktioniert Stereolithografie

Der Stereolithografie (SLA) 3D-Druck verwendet einen Laser, um flüssiges Photopolymerharz zu festen isotropen Teilen zu härten.

Beim herkömmlichen Verfahren, der invertierten SLA, wird eine Konstruktionsplattform in einen Harztank abgesenkt, bis nur noch eine dünne Flüssigkeitsschicht zwischen der Plattform und dem Tankboden verbleibt. Galvanometer leiten den Laser durch ein transparentes Fenster am Boden des Harztanks. Der Laser zeichnet einen Querschnitt des 3D-Modells und härtet das Material gezielt aus. Der Druck besteht aus aufeinanderfolgenden Schichten, die jeweils weniger als hundert Mikrometer dick sind. Stützstrukturen sorgen dafür, dass Überhänge dort, wo es nötig ist, an der Plattform haften bleiben. Wenn eine Schicht fertig ist, wird das Teil vom Tankboden abgezogen, wobei frisches Harz darunter fließen kann, und die Plattform wird wieder abgesenkt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Druck abgeschlossen ist.

Stereolithografie eignet sich hervorragend für:
  • Rapid Prototyping
  • Funktionales Prototyping
  • Konzeptmodellierung
  • Kleinserienfertigung
  • Zahnmedizinische Anwendungen
  • Prototypenfertigung und Gießen von Schmuckstücken
Mehr über den SLA 3D-Druck erfahren

Selektives Lasersintern (SLS)

So funktioniert selektives Lasersintern

3D-Drucker mit selektivem Lasersintern (SLS) verwenden einen Hochleistungslaser, um kleine Partikel aus Polymerpulver in eine feste Struktur zu sintern.

Das Pulver wird in einer dünnen Schicht auf einer Plattform innerhalb der Baukammer verteilt und der Drucker erwärmt das Pulver auf eine Temperatur knapp unter dem Schmelzpunkt des Rohmaterials. Der Laser scannt einen Querschnitt des 3D-Modells und verbindet die Partikel mechanisch zu einem festen Teil. Das ungesinterte Pulver stützt das Teil beim Drucken und erspart die Verwendung dedizierter Stützstrukturen. Die Plattform sinkt um eine Schicht in die Baukammer, in der Regel zwischen 50 und 200 Mikrometer, und ein Nachbeschichter trägt eine neue Pulverschicht auf die Oberfläche auf. Der Laser scannt dann den nächsten Querschnitt der Bauteile. Dieser Prozess wird für jede Schicht wiederholt, bis die Teile fertiggestellt sind.

Selektives Lasersintern eignet sich hervorragend für:
  • Funktionales Prototyping
  • Endverbraucherteile
  • Kleinserienfertigung, Bridge Manufacturing oder Maßanfertigung
Mehr über den SLS 3D-Druck erfahren

Materialien für den 3D-Druck

Der Markt für 3D-Druckmaterialien ist breit und wächst ständig. Von Kunststoffen über Metalle bis hin zu Lebensmitteln und lebendem Gewebe werden Drucker entwickelt. Formlabs bietet die folgende Palette von Photopolymer-Materialien für den Desktop an.

Standard

Aus Standard-3D-Druckmaterialien bieten hohe Auflösung, feine Details und eine glatte Oberfläche. Sie eignen sich ideal für die Rapid Prototyping, Produktentwicklung und allgemeine Modellierungsanwendungen.

Diese Materialien sind in Black, White und Grey mit einer matten Oberflächengüte und einem lichtundurchlässigem Erscheinen erhältlich, in Clear für Teile, die eine Lichtdurchlässigkeit erfordern, sowie als Color Kit, das fast jede kundenspezifische Farbe abdeckt.

Standard-3D-Druckmaterialien kennenlernen

Maschinenbau

3D-Druckmaterialien für Maschinenbau, Fertigung und Produktdesign wurden konzipiert, um eine umfangreiche Funktionalität zu bieten. Sie überstehen umfassende Tests, funktionieren unter Belastung und bleiben im Laufe der Zeit stabil.

Materialien für den Maschinenbau sind ideal für den 3D-Druck von robusten, präzisen Konzeptmodellen und Prototypen, um schnell durch Entwürfe zu iterieren, Form und Passform zu beurteilen und Fertigungsprozesse zu optimieren.

3D-Druckmaterialien für Maschinenbau kennenlernen

Zahnmedizin

Zahnmedizinische Kunstharze ermöglichen es Dentallabors und -praxen eine Reihe von Dentalprodukten kostengünstig in Eigenfertigung herzustellen, von Dentalmodellen , über biokompatible BohrschablonenSchienen und kieferorthopädische Modelle zum Tiefziehen von Retainern und Alignern.

3D-Druckmaterialien für Zahnmedizin kennenlernen

Schmuck

Juwelierkunstharze sind konzipiert, um atemberaubende Details zu erfassen und individuellen Schmuck kostengünstig herzustellen. Diese Harze sind ideal für die Prototypenfertigung und das Gießen von Schmuckstücken sowie von Formen aus Silikon- und vulkanisiertem Kautschuk.

3D-Druckmaterialien für Schmuck kennnenlernen

Keramik

Ceramic Resin ist ein experimentelles Material, das vermeintliche Grenzen des 3D-Drucks hinter sich lässt. Es wurde entwickelt, um 3D-Druckteile mit einer steinartiger Oberflächenbeschaffenheit zu fertigen und sie zu Vollkeramikstücken zu brennen. Stellen Sie Keramikteile für die Ingenieursforschung her oder kreieren Sie unverwechselbare Kunst- und Designobjekte.

3D-Druckmaterialien für Keramik kennenlernen

Kosten und Kapitalrendite von 3D-Druck

In den letzten Jahren sind High-Resolution 3D-Drucker für industrielle Anwendungen erschwinglicher, intuitiver und zuverlässiger geworden. Dadurch ist die Technologie nun für mehr Unternehmen zugänglich. Lesen Sie unseren ausführlichen Leitfaden zu den Kosten vom 3D-Druck oder bewerten Sie mithilfe unseres interaktiven Tools , ob diese Technologie unter ökonomischen Gesichtspunkten für Sie sinnvoll ist.

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