Das Herstellen funktionaler Prototypen aus Kunststoff kann richtig ins Geld gehen, der 3D-Druck für größere Bauteile aber häufig noch zu langsam.
Deshalb arbeitet der Großraum-Kunststoffdrucker des Start-ups Unternehmen Q.big 3D mit unterschiedlichen Durchsätzen und dadurch besonders wirtschaftlich, denn der Durchsatz und damit die Druckauflösung wird so an die Bauteilgeometrie anpasst.
Zusätzlich verdruckt er günstiges Standardgranulat statt Filament: von Polylactiden (PLA) bis zu Hochleistungspolymeren mit Faserverstärkung.
„Unser Druckverfahren erhöht die Druckgeschwindigkeit und senkt die Kosten für den Prototypen, so dass Unternehmen auch bei großvolumigen Bauteilen vom 3D-Druck profitieren können.“
(Dennis Herrmann, CEO bei Q.big 3D)
Das innovative Druckverfahren ermöglicht es, den Düsendurchmesser während des Drucks zu variieren, so dass Auflösung und Durchsatz an die geforderte Geometrie angepasst werden können. Das VFGF-Druckverfahren ist zum Patent angemeldet.
Die Variabilität hat verschiedene Vorteile: Zum einen können großvolumige Bauteile schneller – und mit verbesserter Stabilität – gedruckt werden. Zum anderen können beim Feindrucken komplexere Geometrien, wie zum Beispiel Überhänge, oder feinstrukturierte Oberflächen angefertigt werden.
Bild oben: Dieser Prototyp eines Frontspoilers wurde in 20 Stunden gedruckt. (Quelle: Q.big 3D)
„Diese bedarfsorientierte Kombination von Auflösung und Geschwindigkeit ist einzigartig. Letztendlich ist alles eine Frage der Düse. Im Inneren des Bauteils, wo viel Masse ist, drucken wir mit hohem Durchsatz. Für feine Strukturen oder an der Oberfläche verengen wir die Düse und verlangsamen den Druck. Damit entstehen detaillierte Geometrien oder eine deutlich glattere Oberfläche. Die Schichthöhen liegen hier nur noch zwischen 0,3 und 1,5 mm.“
(Katja Schlichting, Co-Founder von Q.big 3D)
Der so beschleunigte Druck zahlt sich bei großvolumigen Bauteilen aus: Mit dem VFGF-Verfahren kann ein 7 kg schweres Bauteil mit einer Oberflächenauflösung von 0,5 mm in 15 h hergestellt werden
„Ein Filament-3D-Drucker benötigt bei gleicher Oberflächenauflösung etwa zehn Mal so lange.“
(Michael Heel, CTO von Q.big 3D)
Extruder und Düse können außerdem Standardgranulat verarbeiten und so die Materialkosten für die Prototypen um den Faktor 10 bis 100 im Vergleich zum Filament Druck senken. Kunststoffgranulat kostet zwischen 2,5 €/kg für Kunststoffe wie PLA (als Filament ca. 20 €/kg) und 15 €/kg für technische Polymere wie PA6-CF30.
Live zu sehen sind Drucker und Verfahren auf der Formnext, Halle 12.0 D95
Die Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg präsentiert diese Innovation mit ihrem ThinKing im November 2019. Mit diesem Label gibt die Leichtbau BW GmbH monatlich innovativen Produkten oder Dienstleistungen im Leichtbau aus Baden-Württemberg eine Plattform.
Quelle und weitere Infos: Leichtbau BW
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