Welche Materialien eignen sich am besten für die additive Fertigung ohne Werkzeug?
Polymere: Die Grundlage der werkzeuglosen additiven Fertigung
Für additive Fertigungsverfahren (AM), die kein Werkzeug benötigen, wie 3D-Druck und Rapid Prototyping, eignet sich eine breite Palette von Polymeren hervorragend. Photopolymerharze, die in der Stereolithographie (SLA) verwendet werden, bieten hohe Detailgenauigkeit und glatte Oberflächen und sind ideal für visuelle Prototypen und Mastermodelle für Urethan-Guss. Thermoplastische Filamente wie ABS und PLA im Fused Deposition Modeling (FDM) bieten gute mechanische Festigkeit für Funktionstests. Die fortschrittlichste Option ist Nylon (Polyamid), das im Selektiven Lasersintern (SLS) verwendet wird und haltbare, komplexe und hitzebeständige Teile ohne Stützstrukturen produziert, was es zur ersten Wahl für Endanwendungsteile in der Kleinserienfertigung macht.
Metalle: Direktdruck für hohe Leistung
Die additive Metallfertigung hat sich erheblich weiterentwickelt und ermöglicht die direkte Herstellung robuster Teile ohne traditionelles Werkzeug. Technologien wie Direct Metal Laser Sintering (DMLS) und Selective Laser Melting (SLM) sind in der Lage, feine Metallpulver zu verarbeiten. Aluminiumlegierungen wie AlSi10Mg werden aufgrund ihres hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses und ihrer thermischen Eigenschaften, die viele Druckguss-Aluminium-Anwendungen nachahmen, weit verbreitet eingesetzt. Edelstähle (z.B. 316L) bieten ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, während Titanlegierungen (z.B. Ti6Al4V) die höchste Festigkeit und Biokompatibilität für die Luft- und Raumfahrt sowie den medizinischen Sektor bieten. Diese Verfahren sind integraler Bestandteil unserer Druckguss-Prototypen und Lösungen für komplexe Komponenten.
Materialauswahlkriterien für optimale Ergebnisse
Die Wahl des besten Materials hängt vollständig von den Anforderungen des Projekts ab. Für Konzeptmodelle sind kostengünstige Kunststoffe wie PLA oder Standardharze ausreichend. Für funktionale Prototypen, die Belastung, Hitze oder chemischer Einwirkung standhalten müssen, sind technische Materialien wie Nylon, ABS-ähnliche Harze oder Metalllegierungen erforderlich. Wenn das Ziel eine kleine Serie von Fertigungsteilen ohne die hohen Kosten der Werkzeug- und Formenherstellung ist, werden SLS-Nylon oder DMLS-Metalle zur optimalen Wahl. Unser Druckguss-Ingenieurteam kann bei der Auswahl des am besten geeigneten AM-Materials und -Verfahrens beraten, um Ihren technischen und budgetären Anforderungen gerecht zu werden.
Fortschrittliche Materialien und hybride Arbeitsabläufe
Über Standardpolymere und -metalle hinaus erweitern fortschrittliche AM-Materialien die Anwendungsmöglichkeiten. Flexible Photopolymere und thermoplastisches Polyurethan (TPU) simulieren gummielastische Eigenschaften. Verbundwerkstoffe wie kohlenstofffaserverstärktes Nylon bieten erhöhte Steifigkeit und Festigkeit. Für Anwendungen, die spezifische Materialeigenschaften erfordern, die AM nicht direkt bereitstellen kann, ist oft ein hybrider Ansatz am besten geeignet. Ein 3D-gedrucktes Modell kann zur Herstellung eines schnellen, weichen Werkzeugs für Urethan-Guss verwendet werden, das dann Teile in einer Vielzahl von Polyurethanen produzieren kann, die endgültige Produktionskunststoffe nachahmen und so eine Brücke zwischen reiner AM und traditioneller Fertigung schlagen.
