Die Anwendungsgebiete im 3D Druck sind grenzenlos
Wir von 3D Activation verwenden 3D-Druckverfahren für unterschiedliche Branchen und Einsatzgebiete. Unsere Kunden kommen aus dem Mode- und Designbereich ebenso wie aus Architektur und industrieller Fertigung. Im Folgenden erhalten Sie einen kleinen Einblick über verschiedene Anwendungsgebiete für den 3D-Druck.
Weitere Informationen über vorangegangene Projekte erfahren Sie in unserem ausführlichen 3D-Druck-Blog.
Das passende Material und das Fertigungsverfahren für Ihr 3D-Druck-Modell finden Sie auf unserer Website unter Materialien.
Gerne beraten wir Sie individuell und kostenfrei bei der Umsetzung Ihres Projekt.
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Die Anfertigung 3D-gedruckter Konzeptmodelle ermöglicht insbesondere kleineren Unternehmen, mit geringem Aufwand mehr Ideen zu erproben, nur die jeweils gewünschten Produkte in die Serienproduktion zu geben. 3D Activation bietet mit seinen Konzeptmodellen daher die einmalige Möglichkeit, Kollegen, Kunden und Vermarktungspartnern Ideen auf eine Weise näher zu bringen, die mit Computermodellen so nicht möglich ist, und dies sogar in jeder gewünschten Komplexität, direkt aus den digitalen Daten der eigenen Entwicklungsabteilung.
Insbesondere in der Autoindustrie, aber auch in den Bereichen Maschinenbau und Verbraucherprodukte sind Konzeptmodelle unerlässliche Hilfsmittel. Dank 3D Druck sind diese einfach und kostengünstig umzusetzen.
Gerade dieser Bereich wird bei 3D Activation besonders groß geschrieben, wie die 3D-Druck-Aufträge für Marc Cain, Pia Hinze und Lenka Markova zeigen.
Andere Designer nutzen die 3D-Druck-Technologie, um Schmuck, Leuchten oder sogar Möbel nach individuellen Kundenwünschen zu produzieren.
Als Zentrum des Design-3D-Drucks kann die US-amerikanische Ostküste gelten, was in engem Zusammenhang zum in Boston ansässigem Massachusetts Institute of Technology (MIT) steht. So werden dort künstliche Fingernägel ebenso am 3D Drucker erstellt wie hochwertiger Schmuck.
Das funktionale Prototyping, also das Erstellen von Prototypen am 3D-Drucker, ermöglicht Unternehmen, die Entwicklungszeit neuer Produkte entscheidend zu verkürzen. Auf diese Weise ermöglichen wir von 3D Activation Ihnen, bereits früh im Entwurfsprozess, wenn es noch nicht so viele Kosten verursacht, Fehler zu korrigieren und Verbesserungen vorzunehmen.
Als Prototypen bezeichnet man dabei ein für seine jeweiligen Zwecke voll funktionsfähiges, mitunter auch vereinfachtes Versuchsmodell eines geplanten Produkts oder Bauteils.
Ein funktionaler Prototyp besitzt bereits entscheidende Eigenschaften des später in Serie gefertigten Bauteils, die so getestet und, falls nötig, verbessert werden können.
3D Modelle eignen sich ideal zur Veranschaulichung von geplanten Projekten für Kunden, Interessenten oder Investoren. In diesem Bereich bieten 3D-Druck-Verfahren ungeahnte Möglichkeiten, die sich zudem in kurzer Zeit und zu geringen Kosten verwirklichen lassen. Hochwertige Messemodelle von industriellen Anlagen oder Handmuster von geplanten Prototypen beschleunigen und sichern den Entscheidungsprozess.
Präsentationsmittel für Zielgruppen-Präsentationen sind mittels ColorJet-Printing-Technologie sogar mehr- und vollfarbig möglich. Um Produktdetails hervorzuheben sowie wirksame Verpackungen und Anzeigen zu entwerfen, bieten Sie 3D Druck-Modelle gerade auch zur Erstellung von Werbefotos an. Dank 3D Druck-Präsentationsmitteln lässt sich die Markteinführung neuer Produkte wirksam verringern.
Vor der möglichen Serienfertigung eines Werkstückes steht dessen Begutachtung an einem Anschauungsmuster. Die Fertigungsverfahren im Rapid Prototyping erlauben dabei nicht bloß Anschauungsmodelle zu einem geringen Kosten- und Zeitaufwand, sie vereinfachen das Ausbessern von Fehlern sowie die Berücksichtigung individueller Wünsche erheblich. Die Fehlererkennung in der Entwurfsphase wird um ein vielfaches erleichtert.
So können Sie dank 3D Druck Verpackungen und Werbematerialien herstellen, ohne die Kosten herkömmlicher Vorserien-Produktionsformen tragen zu müssen. Zudem sind auf diesem Wege sehr genaue 3D-Produktmodelle machbar, die mit ihren feinen Details und glatten Oberflächen einen besonderen Eindruck hinterlassen.
Überall dort, wo einzelne Bau- oder Funktionsteile in geringer Zahl benötigt werden, bieten die verschiedenen 3D-Druckverfahren optimale Lösungen. Gerade Ersatzteile und Kleinserien lassen sich auf diese Weise so schnell und kosteneffizient produzieren wie mit keiner anderen Technologie.
Bisher bestand das Problem häufig darin, dass der Anbieter eines gebrochenen Werkstücks nicht mehr existierte oder aber das entsprechende Ersatzteil nicht mehr vorrätig hatte, weshalb Unternehmen meist gezwungen waren, Ersatzteile in allen möglichen Varianten über viele Jahre zu lagern. 3D Druck macht es nun möglich, dass entsprechende Bauteil entweder anhand dessen 3D Datensatzes oder mittels 3D Scannen zu rekonstruieren.
Ein weiterer, typischer 3D-Druck-Bereich ist der klassische Modellbau. So fertigten unsere 3D Activation-Spezialisten Haus-, Boot- oder Schuh-Modelle. Als Materialien kommen hierbei Polymergips im ColorJet-3D-Druck (CJP), Polyamid(PA)-Kunststoff im Selektivem Lasersintern (auch als SLS-3D-Druck bekannt) zum Einsatz, im FDM(=Fused Deposition Modeling)-Verfahren (bezeichnet auch als Kunststoffschmelzen) verwenden wir ABS(=Acrylnitril-Butadien-Styrol)-Kunststoff. Darüber bietet 3D Activation Ihnen auch Keramik- und Metall-3D-Druck an, letzterer ist bei 3D Activation sogar mit Silber möglich.
Als Modell bezeichnet man eine verkleinerte und vereinfachte Nachbildung eines realen oder geplanten großformatigen Vorbilds, etwa eines Flugzeugs oder Schiffs.
Zu den Bereichen mit der stärksten Verbreitung von 3D-Druck-Verfahren gehört sicherlich der Maschinenbau. So findet 3D Druck in wohl allen Maschinenbausegmenten Verwendung, ermöglicht dieser doch eine schnelle, kostengünstige und dazu auch flexible Fertigung von Einzelteilen und Kleinserien, für die die Produktion in größerem Maßstab nicht rentabel wäre.
Obwohl der Maschinenbau als institutionalisierte Wissenschaft sich erst im Kontext der Industrialisierung entwickelte, reicht die Wissenschaft der Mechanik als dessen theoretische Grundlage bis in die Antike (vor allem zu Archimedes und Aristoteles) zurück.
Im 19. und 20.Jahrhundert überschlugen sich die Entwicklungen in diesem Bereich freilich, wobei Deutschland England als führende Industrienation zunehmend ablöste.
Zu den klassischen Anwendern der 3D-Druck-Technologie zur Prototypen-Produktion gehört eindeutig der KFZ-Bau. So begann man in der Automobilindustrie bereits in den Neunzigern, mit 3D-Druckern zu arbeiten.
Einige Autobauer sind jedoch bereits einen Schritt weiter, indem Sie bereits ganze Autos weitgehend per 3D-Drucker produzieren. So beeindruckte ein „Strati“ (Italienisch für: Schichten) getauftes 3D-Druck-Auto des US-Autobauers Local Motors auf der IMTS vom September 2014, in Chicago. Beim Strati wurden alle Bauteile außer Sitzen, Bremsen und Elektromotor in 3D ausgedruckt, also das komplette Chassis. Der 3D-Druck-Vorgang selbst dauerte dabei 44 Stunden, die restliche Endmontage nahm 2 Tage in Anspruch.
Architekten nutzen die Möglichkeiten der 3D-Druck-Technologie insbesondere für die 3D Visualisierung, d.h. zur Veranschaulichung geplanter Häuser anhand von 3D-Modellen.
Vor allem ermöglicht der 3D Druck von Architekturmodellen, die Anzahl der nötigen Arbeitsschritte zu reduzieren und dabei gleichzeitig die Entwurfszeit zu verkürzen, ohne dabei auf Detailgenauigkeit verzichten zu müssen.
Über diese Anwendungen hinaus geht der Trend jedoch dahin, ganze Häuser am 3D-Drucker auszudrucken, d.h. konkret, große Bauteile, die anschließend innerhalb kurzer Zeit zusammengesetzt werden können. In China und den Niederlanden konnten mit der Anwendung dieser neuen Form des Häuser-Bauens bereits erste Projekte realisiert werden, mit beachtlichem Erfolg.
Auch die Flugzeugbau-Branche greift in zunehmendem Maße auf Prototypenbau mittels 3D-Druck-Technologie zurück. So werden etwa Datenbanken mit 3D-Dateien aufgebaut, um innerhalb weniger Stunden die richtigen Ersatzteile ausdrucken zu können und so Lagerkosten zu sparen.
Der bekannte Flugzeugbauer Airbus ist derzeit dabei, seinen gesamten Produktionsprozess auf 3D Druck umzustellen. Im Dezember 2014 ausgelieferte Airbus A350 XWB enthält bereits über 1000 Bauteile aus FDM-Druck-Produktion.. 2016 soll dort die Rapid-Prototyping-Serienproduktion von Bauteilen aus Titan und Edelstahl, 2017 aus Aluminium anlaufen.
Vor allem das Selektive Lasersintern, auch als SLS-3D-Druck bekannt, spielt für die Raumfahrtindustrie eine wichtige Rolle. So werden insbesondere Einspritzer auf diese Weise produziert, wobei eine stetig zunehmende Schubkraft erreicht wird. Daneben ist vor allem das EBM(=Electron Beam Melting)-3D-Druckverfahren von großer Bedeutung für die Raumfahrtindustrie, aber auch das FDM-3D-Druckverfahren findet dort Verwendung.
Die Einsatzfelder für 3D Druck-Technologien im Bereich der Raumfahrt sind dabei vielfältig. So werden bereits 45cm lange Antennenhalter für Satelliten durch Selektives Lasersintern produziert. Weiterführende Pläne gehen sogar aus, sowohl auf dem Mond als auch auf dem Mars bewohnbare Basen mittels Architektur-3D Druck zu errichten.
Die 3D Druck-Technologie ermöglicht plastische Geländemodelle, die sich zu geringen Kosten und innerhalb nur weniger Stunden erstellen lassen. Architekten schätzen 3D Visualisierungen zur Landschaftsplanung, da sich Siedlungen, Verkehrswege oder Grünanlagen so perfekt anhand der landschaftlich-geologischen Gegebenheiten planen lassen.
Allgemein versteht man unter Landschaftsplanung die Anwendung eines Instruments, das den Menschen und seine Bedürfnisse in den Mittelpunkt stellt und auf dieser Basis Vorschläge für eine nachhaltige Entwicklung von Natur und Landschaft macht.
Von staatlicher Seite wurde Landschaftsplanung in Deutschland 1976 mit dem Bundesnaturschutzgesetz bundesweit eingeführt.
Auch im Medizinbereich spielt die 3D-Druck-Technologie eine stetig wachsende Rolle. So konnten vor allem chinesische und japanische Mediziner bereits erfolgreich 3D-gedruckte Haut-, Knochen- und Knorpel-Implantate einsetzen. Einem Schweizer Wissenschaftlerteam gelang im März 2015 der 3D-Druck eines künstlichen Nasenknorpels innerhalb von gerade einmal 16 Monaten.
Die größten Hoffnungen in Sachen Medizin-3D-Druck ruhen jedoch auf der Produktion künstlicher Organe per 3D-Drucker. Vor allem in den Jahren 2013/14 konnten von mehreren Forscherteams rund um den Erdball entscheidende Hürden auf dem Weg zum Organ-3D-Druck genommen werden, spätestens für 2019 wird mit einsatzbereiten 3D-Druck-Organen gerechnet.
Auf unserer Themenseite finden Sie weiterführende Informationen zum 3D Druck in der Medizin.
Prognosen zu Folge wird die Bedeutung von 3D-Druckern für die Produktion von Verbraucherprodukten wie Spielzeug, Unterhaltungselektronik oder Schmuck in den kommenden Jahren entscheidend zunehmen. So wird allein bis 2017 in diesem Marktsegment mit einem globalen Wachstum von über 20% gerechnet.
Eine wichtige Rolle spielt dabei die Möglichkeit, verlorene oder zerbrochene Gebrauchsgegenstände per 3D Drucker neu auszudrucken. Dies kann über 3D Dateien des gewünschten Produkts oder über einen 3D Scan eines entsprechenden Musters geschehen.