Viele Faktoren bestimmen, wie präzise ein Objekt gedruckt wird. Vibrationen werden hardwareseitig schon etwa dadurch vermieden, dass der 3D-Drucker aus einer stabilen, schwingungsfreien Konstruktion besteht. Für eine ruckelfreie Bewegung des Druckkopfs sorgen hochwertige Antriebe mit Closed-Loop-Schrittmotoren. Nivelliert das Druckbett automatisch, etwa durch ein lasergesteuertes Messsystem, erhöht dies ebenfalls die Genauigkeit und verkürzt die Rüstzeit. Bei manchen Druckern erfolgt die Druckbettnivellierung manuell mit Hilfe von Schrauben – dies ist für industrielle Anwendungen nicht optimal. Ein schlecht kalibriertes Druckbett kann dazu führen, dass die erste Schicht nicht richtig haftet.
Die passende Geschwindigkeit ist wichtig
Wichtig für ein gleichmäßiges Druckbild ist eine gleichmäßige, dem Filament angepasste Druckgeschwindigkeit. Sie wird erreicht, in dem die Zuführung in den Extruder sensorgesteuert überwacht und korrigiert wird. Diese sogenannte Smartspeed-Funktion passt die Druckgeschwindigkeit mittels eines Algorithmus an, welcher die zuvor erhobenen Messdaten der Filament-Zuführung im Druckkopf verarbeitet. Dies bedeutet optimale Druckqualität bei maximaler Druckgeschwindigkeit. Der Materialbedarf wird laufend verfolgt und meldet die Fördergeschwindigkeit an die Steuerung. So erreicht ein 3D-Drucker nicht nur Prozesssicherheit, sondern die im industriellen Umfeld erforderliche kürzest mögliche Druckzeit. Alle notwendigen Prozessparameter müssen dafür permanent zwischen Druckkopf, Filament Förderung und CNC-Steuerung abgeglichen und Abweichungen sofort korrigiert werden. Ein Pausenmodus muss vorhanden sein, etwa um das Filament zu wechseln oder bei der Zuführung von Verbindungselementen wie zum Beispiel Gewindeeinsätzen. Warum Unternehmen mit Connected Engineering schneller, sicherer und wettbewerbsfähiger werden ‣ weiterlesen
Von Insellösungen zum vernetzten Engineering-Ökosystem
Um ein qualitativ hochwertiges Produkt herzustellen, ist es wichtig, dass das Filament während des Drucks „trocken“ bleibt. Dies sorgt für bessere Ergebnisse und länger haltbare Teile. Dafür werden optionale Materialtrockner verwendet. Um sicherzustellen, dass das Filament vollständig getrocknet wird, wird die Materialtrocknungskammer konstant auf maximal 55°C beheizt. Die erwärmte Luft ermöglicht es, dass sich alle einzelnen Polymerketten und gespeicherten Wasserzellen öffnen und frei entweichen können. Die erwärmte Luft wird aktiv entfeuchtet. Hierfür wird die Luft in der Kammer in eine permanente Rotation gebracht und an zwei Peltier-Elementen vorbeigeführt. Im geschlossenen Zustand führt ein Absaug-Mechanismus die Feuchtigkeit kontrolliert nach außen ab, wo sie verdampft. Eine Materialtrocknung kann die Druckqualität bei den meisten Filamenten erhöhen. Dazu gehören Polymere wie PA, PEKK, PA-CF, PC, TPU, ABS etc.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich feststellen: Materialfreiheit ist heute eines der wichtigsten Kriterien industrieller 3D-Drucker. Ständig kommen neue Filamente auf den Markt und erweitern die Einsatzmöglichkeiten. Manche Unternehmen entwickeln ihre eigenen Kunststoffe, die ebenfalls gedruckt werden müssen. Dies stellt hohe Anforderungen an Geräte, die im industriellen Umfeld eingesetzt werden. Der 3D Druck ermöglicht heutzutage, die gesamte Wertschöpfungskette in der Produktion und Instandhaltung zu optimieren, und die Wirtschaftlichkeit von produzierenden Unternehmen langfristig zu steigern. Der 3D-Drucker als Multitool in der Produktion muss deshalb ein Gerät sein, das hohe Druckqualität liefert und ohne große Einarbeitung zuverlässig funktioniert.
