Beispiele für 3D-gedruckte Werkzeuge für die Fertigung
3D-gedruckte Werkzeuge sind ein beliebter und wachsender Trend in der Industrie, insbesondere in den Bereichen Mechanik und Transport. Von maßgeschneiderten Hebeln bis hin zu Drehmomentschlüsseln und Steckschlüsseln hat die 3D-Drucktechnologie eine Welt der Möglichkeiten eröffnet, die herkömmliche Fertigungsmethoden über den Haufen geworfen haben.
Während einige 3D-Druckverfahren die herkömmliche Fertigung ersetzen, können 3D-gedruckte Werkzeuge herkömmliche Fertigungsverfahren verbessern. Unter “Werkzeugen” ist in diesem Zusammenhang jedes Teil zu verstehen, das im Fertigungsprozess verwendet wird, von einer Holzbearbeitungszwinge bis hin zu einer 3D-gedruckten Form, die zur Herstellung eines kundenspezifischen Endprodukts verwendet wird.
Wenn Sie also nach Möglichkeiten suchen, die Fertigung schneller, effizienter oder präziser zu gestalten, könnten 3D-gedruckte Werkzeuge die Antwort sein, die Sie brauchen.
3D-gedruckte Werkzeuge vs. 3D-gedruckten Werkzeugbau
Unter 3D-gedruckten Werkzeugen versteht man die Herstellung von handgehaltenen oder angetriebenen Werkzeugen mithilfe der 3D-Drucktechnologie. Diese Werkzeuge können für verschiedene Anwendungen wie Schneiden, Bohren und Formen von Materialien verwendet werden. Sie werden in der Regel aus starken und haltbaren Materialien wie Nylon, ABS oder Polycarbonat hergestellt.
3D-gedruckte Werkzeuge sind so konzipiert, dass sie leicht und ergonomisch sind, wodurch sie einfacher zu handhaben und zu bedienen sind. Sie können schnell und kostengünstig hergestellt werden und lassen sich an spezifische Designanforderungen anpassen. 3D-gedruckte Werkzeuge eignen sich jedoch nicht unbedingt für schwere oder großvolumige Fertigungsanwendungen.
Der Begriff 3D-gedruckte Werkzeuge bezieht sich auf die Herstellung von Formen, Vorrichtungen und anderen Produkten mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie. Diese Produkte werden in Fertigungsprozessen eingesetzt, um die Produktion von Endverbrauchsteilen zu unterstützen. 3D-gedruckte Werkzeuge können aus einer Reihe von Materialien hergestellt werden, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.
3D-gedruckte Werkzeuge bieten mehrere Vorteile gegenüber der herkömmlichen Fertigung, darunter kürzere Vorlaufzeiten, geringere Kosten und eine höhere Designflexibilität. 3D-gedruckte Werkzeuge ermöglichen auch die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien und inneren Hohlräumen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer oder gar nicht hergestellt werden können.
Beispiele für 3D-gedruckte Werkzeuge
- Schraubenzieher: Schraubendreher können in verschiedenen Formen und Größen für unterschiedliche Projekte 3D-gedruckt werden. Sie können aus Metall, Kunststoff oder einer Kombination aus beiden Materialien hergestellt werden.
- Schraubenschlüssel und Steckschlüsseleinsätze: Schraubenschlüssel und Steckschlüsseleinsätze können ebenfalls in benutzerdefinierten Größen und Formen und aus leichten Materialien gedruckt werden, die leichter zu handhaben und zu transportieren sind.
- Konturenführungen: Konturenführungen helfen beim Modellieren oder Messen komplizierter Merkmale oder Formen.
- Bohrschablonen: Mit diesem 3D-Druckwerkzeug können Hersteller Löcher in verschiedenen Winkeln und Größen präzise bohren.
Beispiele für 3D-gedruckte Werkzeuge
Während 3D-gedruckte Werkzeuge für kleinere Projekte und Bastler hilfreich sein können, werden 3D-gedruckte Werkzeuge in industriellen Fertigungsprozessen immer wichtiger.
1. 3D-gedruckte Gussformen
Die 3D-Drucktechnologie ist die perfekte Lösung für die Erstellung komplexer Geometrien in großem Maßstab. Konstrukteure können maßgeschneiderte Formwerkzeuge für verschiedene Materialien schnell entwerfen und drucken.
So nutzt beispielsweise Alstom, eines der größten Eisenbahnunternehmen, 3D-gedruckte Werkzeuge, um ein neues Werkzeug und eine Form für Ersatzteile zu fertigen. Um die schnellsten Ergebnisse für seine Kunden zu erzielen, setzte Alstom den NXE 400Pro D-Drucker ein. Alstom konnte die Kosten senken, die Produktionsgeschwindigkeit um mehr als das Fünffache steigern und qualitativ hochwertigere Funktionsteile mit hohen mechanischen Eigenschaften herstellen.
Ein weiteres Beispiel für 3D-gedruckte Formen ist PepsiCo, das den NXE 400 und das xPEEK147-Material von Nexa3D als Hilfsmittel für verschiedene Aspekte der Flaschenentwicklung einsetzt. PepsiCo war in der Lage, die Kosten für die Herstellung von Prototypenwerkzeugen von 10.000 $ auf 350 $ pro Werkzeugsatz zu senken, langlebige Werkzeuge zu erstellen, mit denen mehr als 10.000 Flaschen pro Werkzeug hergestellt werden können, die Entwicklungszeit für Prototypenwerkzeuge von 4 Wochen auf 48 Stunden zu verkürzen und schnell hochdetaillierte Formen zu produzieren, die stark genug für industrielle Produktionsläufe sind.
2. Vorrichtungen und Halterungen
Vorrichtungen sind Vorrichtungen, die Werkzeuge und Werkstücke während eines Fertigungs- oder Montageprozesses halten und führen. Mit dem 3D-Druck lassen sich leicht kundenspezifische Vorrichtungen für bestimmte Aufgaben erstellen, was zur Gewährleistung von Genauigkeit und Konsistenz beiträgt.
Applied Rapid Technologies (ART) ist eines der Unternehmen, die von der 3D-Technologie für den Druck von Vorrichtungen profitieren. Mit dem NXE 400Pro druckt ART jetzt über 25 Formteile, Vorrichtungen und Halterungen in ein bis zwei Stunden. Dadurch kann das Unternehmen Form- und Vorrichtungsteile auf Abruf und in hervorragender Qualität in einem Bruchteil der Zeit liefern, die für ihre Herstellung mit herkömmlichen Methoden erforderlich wäre.
3. Klammern, Greifer und Halterungen
Klammern dienen zum Festhalten von Gegenständen während des Fertigungsprozesses. Sie können an bestimmte Formen angepasst werden und halten verschiedenen Druckstärken stand. Klammern werden verwendet, um Objekte zu fixieren, während sie gedruckt werden. Sie können auch verwendet werden, um Werkstücke bei der Bearbeitung oder beim Bohren zu fixieren oder um Teile beim Schweißen oder Löten zusammenzuhalten. Eine weitere Anwendung von Klemmen in der Fertigung ist das Einspannen von Vorrichtungen, um die Genauigkeit beim Schneiden oder Formen von Komponenten zu gewährleisten.
Greifer helfen dabei, das Objekt während des Druckvorgangs zu bewegen. Thyssenkrupp Bilstein, ein Zulieferer für die Automobilindustrie, hat beispielsweise kollaborative Roboter oder Cobots” integriert, die 3D-gedruckte Greifer verwenden, um die Kosten für den Austausch zu senken. Das Unternehmen verwendet auch 3D-gedruckte Halterungen und Türme, um Sensoren während der Produktion zu stützen, sowie 3D-Manschetten, um Kabel in ihrer richtigen Position zu halten.
Vorteile der Verwendung von 3D-gedruckten Werkzeugen
Ganz gleich, ob Sie ein Werkzeug für ein Heimwerkerprojekt oder ein 3D-Druckwerkzeug für die Großserienfertigung verwenden, der 3D-Druck von Funktionswerkzeugen bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Produktionsverfahren.
Anstatt ständig maschinell gefertigte Teile ersetzen zu müssen, ermöglicht der 3D-Druck eine schnellere und kostengünstigere Herstellung neuer Teile in großem Maßstab.
Dank der großen Auswahl an Materialien, die für den 3D-Druck zur Verfügung stehen, können Hersteller außerdem Teile mit anderen mechanischen Eigenschaften als Metall herstellen, die eine größere Flexibilität und Designkomplexität ermöglichen.
Der 3D-Druck ermöglicht auch ein schnelles Prototyping, d. h. die Erstellung von vorläufigen 3D-Modellen oder -Teilen, die zur Bewertung der Funktionalität oder des Designs eines Produkts verwendet werden können. Er verkürzt die Zeit, die vom Konzept bis zum physischen Produkt benötigt wird, und ermöglicht es Ingenieuren und Designern, verschiedene Teile ihres Herstellungsprozesses zu testen und zu verbessern, ohne jede Änderung maschinell bearbeiten zu müssen.
Das Fazit zu 3D-gedruckten Werkzeugen und Hilfsmitteln
Mit 3D-gedruckten Werkzeugen können Hersteller Produktionsprozesse umgestalten und kundenspezifische Komponenten schnell, kostengünstig und präzise herstellen – ohne Abstriche bei Leistung und Qualität. Dies ermöglicht es Kunden und Bastlern, bei Bedarf wichtige Teile zu erhalten.
Um die Vorteile des erschwinglichen, schnellen und präzisen 3D-Drucks nutzen zu können, benötigen Ingenieure und Hersteller jedoch die besten 3D-Drucker auf dem Markt.
Die Industrie- und Desktop-3D-Drucker von Nexa3D erzeugen hochwertige Teile mit hervorragender Genauigkeit und Auflösung. Der Nexa3D XiP 3D-Drucker bietet höchste Präzision, Geschwindigkeit und einfachste Einrichtung und Wartung für professionelle Anwender direkt an ihrem Arbeitsplatz. Die industrielle Nexa3D NXE Druckerserie bietet hohe Geschwindigkeiten und Genauigkeit, aber mit einem größeren Bauvolumen und einem 4K LCD Bildschirm für unglaubliche Details, Genauigkeit und Auflösung.
Durch die Nutzung der 3D-Drucktechnologie von Nexa3D können Unternehmen Zeit und Geld sparen und gleichzeitig langlebige und zuverlässige Teile und Werkzeuge für alle Anwendungen herstellen.
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