Leistungsstarke, Kostengünstige 3D-Drucker für Profis
Formlabs setzt den industriellen Maßstab im professionellen 3D-Druck für Unternehmen auf der ganzen Welt mit zugänglichen, zuverlässigen 3D-Druckern für den Desktop und den Arbeitsplatz. Skalieren Sie jetzt Ihre Prototypenherstellung und Ihre Produktion mit hochauflösenden Teilen.
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Der branchenführende Desktop 3D-Drucker mit der fortschrittlichen Low Force Stereolithography (LFS)™ Technologie
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Was ist 3D-Drucken?
3D-Druck oder additive Fertigungstechnologien erstellen dreidimensionale Teile aus computergestützten Entwürfen (Computer-Aided Design, CAD), indem Sie Schicht um Schicht Material hinzufügen, bis ein fertiges Teil entsteht.
Während 3D-Drucktechnologien seit den 80er Jahren existieren, ist der 3D-Druck dank jüngster Fortschritte im Hinblick auf Maschinen, Materialien und Software ist SLS für ein breiteres Spektrum an Unternehmen zugänglich geworden. Dadurch können immer mehr Unternehmen Werkzeuge nutzen, die bisher auf wenige Hightech-Branchen beschränkt waren.
Heute beschleunigen gewerbliche, kostengünstige Desktop- und Benchtop-3D-Drucker Innovation. Unternehmen in vielen verschiedenen Branchen wie Technik, Fertigung, Dental, Gesundheit, Bildung, Unterhaltung, Schmuck und Hörakustik & Otoplastiken greifen auf sie zurück.
Wie funktioniert 3D-Druck?
Alle 3D-Druckprozesse beginnen mit einem CAD-Modell, das zur Vorbereitung des Designs an eine Software gesendet wird. Je nach Technologie erzeugt der 3D-Drucker das Teil Schicht um Schicht, indem er Harz oder Sinterpulver verfestigt. Die Teile werden dann aus dem Drucker genommen und für die entsprechende Anwendung nachbearbeitet.
3D-Drucker erstellen Teile auf Grundlage von dreidimensionalen Modellen, d.h. mathematische Darstellungen dreidimensionaler Flächen. Das Modell kann mit Software für das rechnergestützte Design (CAD) oder auf der Grundlage von 3D-Scandaten erstellt werden. Das Design wird dann als .STL- oder .OBJ-Datei exportiert, die von Software zur Druckvorbereitung gelesen werden kann.
3D-Drucker umfassen Software, um den Druck zu konfigurieren und das digitale Modell in Schichten aufzuteilen, die horizontale Querschnitte des Teils darstellen. Druckkonfigurationen sind unter anderem die Ausrichtung, Stützstrukturen (wenn nötig), die Schichtdicke und das Material. Nach Vornehmen der Einstellungen sendet die Software die Vorgaben per WLAN- oder Kabelverbindung an den Drucker.
Einige 3D-Drucker verhärten flüssiges Harz zu Hartplastik; andere verschmelzen kleine Teilchen aus Polymerpulver bei hohen Temperaturen miteinander. Die meisten 3D-Drucker können Druckaufträge unbeaufsichtigt abschließen. Moderne System füllen benötigtes Material automatisch aus Kartuschen nach.
Je nach Technologie und Material müssen Teile hinterher in Isopropylalkohol (IPA) gespült werden, um flüssiges Harz von der Oberfläche zu entfernen. Manche müssen nachgehärtet werden, um die mechanischen Eigenschaften zu stabilisieren. Teilweise müssen Stützstrukturen manuell entfernt werden und es kann erforderlich sein, übriges Pulver mit Druckluft oder einem Strahlgerät abzublasen. Einige dieser Prozesse können mit Zubehörgeräten automatisiert werden.
3D-gedruckte Teile können direkt verwendet oder für bestimmte Anwendungen nachbearbeitet werden und zerspant, grundiert, gestrichen, befestigt oder verbunden werden. 3D-Druck dient oft auch als Zwischenschritt bei konventionellen Fertigungsmethoden wie zur Herstellung von Urmodellen für den Feinguss von Schmuck und Dentalprodukten oder Formen für maßgefertigte Teile.
Die Vorteile des 3D-Drucks
Geschwindigkeit
Mit traditionellen Fertigungsprozessen kann es Wochen oder Monate dauern, bis Sie ein Teil erhalten. Mit 3D-Druck können Sie CAD-Modelle innerhalb weniger Stunden in physische Teile verwandeln, und Teile und Montagesets für Konzeptmodelle, voll funktionstüchtige Prototypen und sogar kleine Produktionsserien für Tests herstellen. So können Designer und Techniker ihre Ideen schneller weiterentwickeln, wodurch Unternehmen schneller neue Produkte auf den Markt bringen können.
Kosten
Beim 3D-Druck ist keine kostspielige Werkzeugbestückung und Einrichtung erforderlich, die normalerweise für Spritzguss oder Zerspanen zur Anwendung kommen; dieselbe Ausrüstung kann für die Prototypenentwicklung bis hin zur Fertigung von Teilen mit unterschiedlichen Geometrien genutzt werden. Der 3D-Druck ist mehr und mehr in der Lage, funktionstüchtige und -bereite Teile herzustellen. Damit kann er traditionelle Fertigungsmethoden für eine immer breitere Spanne von Anwendungen mit geringen bis mittleren Produktionsvolumina ergänzen oder ersetzen.
Gestaltungsfreiheit
3D-Druck kann komplexe Formen und Teile wie Überhänge, Mikrokanäle und organische Formen herstellen, die mit traditionellen Fertigungsmethoden nur unter enormem Kostenaufwand oder überhaupt nicht herstellbar sind. So können Baugruppen aus weniger Einzelteilen hergestellt werden, was das Gewicht, die Zahl von Verbindungsstellen und die Montagedauer senkt und so Design und Technik neue Möglichkeiten eröffnet.
Geringeres Risiko
Bei der Produktentwicklung handelt es sich um einen iterativen Prozess aus mehreren Test-, Bewertungs- und Nachbesserungsrunden. Unternehmen können durch das frühzeitige Finden und Beheben von Designfehlern kostspielige Designüberarbeitungen und Werkzeugwechsel im weiteren Verlauf der Herstellung vermeiden. Per 3D-Druck können Ingenieure gründliche Tests an Prototypen durchführen, die aussehen wie Endprodukte und sich auch so verhalten. So wird das Risiko von Anwendungs- und Fertigungsproblemen noch vor dem Beginn der Produktion reduziert.
Maßanfertigung
Ein Großteil der Produkte in unserem Alltag, wie Schuhe, Kleidung oder Fahrräder, werden in Einheitsgrößen angeboten, da Unternehmen durch die Normierung von Produkten ihre Fertigung kostengünstiger gestalten wollen. Mit 3D-Druck muss nur das digitale Design angepasst werden, um das Produkt für den Kunden maßzufertigen, ohne dass weitere Werkzeugkosten entstehen. Diese Transformation begann in Branchen wie dem Medizin- und Dentalbereich, in denen eine Maßfertigung unverzichtbar ist. Doch mit fallenden Kosten kommt der 3D-Druck auch immer häufiger für die serielle Maßanfertigung von Verbrauchsgütern zum Einsatz.
Einsatzszenarien für 3D-Druck
3D-Drucktechnologien
Formlabs bietet zwei gewerbliche 3D-Drucktechnologien an: Stereolithografie und selektives Lasersintering. Damit stellen wir kreativen Profis in aller Welt diese mächtigen und leicht zugänglichen Anlagen zur Serienfertigung zur Verfügung.
Stereolithographie (SLA)
So funktioniert Stereolithografie
Beim 3D-Druck per Stereolithographie (SLA) wird flüssiges Photopolymer-Harz in feste isotropische Teile gehärtet.
Im verbreitetsten Verfahren, invertierter SLA, wird eine Konstruktionsplattform in einen Harztank abgesenkt, bis nur noch eine dünne Flüssigkeitsschicht zwischen der Plattform und dem Tankboden verbleibt. Galvanometer leiten den Laser durch ein transparentes Fenster im Boden des Harztanks. Dieser zeichnet einen Querschnitt des 3D-Modells und verfestigt das Material selektiv. Das Modell wird dann Schicht um Schicht – jede weniger als 100 Mikrometer dick – gedruckt. Stützstrukturen halten Überhänge, sofern notwendig. Nach Fertigstellen einer Schicht wird das Teil vom Boden des Tanks abgehoben. So fließt frisches Harz darunter und die Plattform wird erneut abgesenkt. Dieser Prozess wird wiederholt, bis das Modell fertig gedruckt wurde.
Stereolithografie eignet sich hervorragend für:
- Rapid Prototyping
- Funktionsfähige Prototypen
- Konzeptmodellierung
- Kleinserienfertigung
- Zahnmedizinische Anwendungen
- Prototypenherstellung und Guss von Schmuckstücken
Selektives Laser-Sintern (SLS)
So funktioniert selektives Lasersintern
Beim 3D-Druckern mithilfe von selektivem Laser-Sintern werden kleine Teilchen aus Polymerpulver durch einen leistungsstarken Laser zu einer festen Struktur miteinander verschmolzen.
Das Pulver wird in einer dünnen Schicht auf einer Plattform innerhalb der Baukammer verteilt. Der Drucker heizt das Pulver auf eine Temperatur wenige Grad unter dem Schmelzpunkt des Rohmaterials vor. Der Laser scannt einen Querschnitt des 3D-Modells und verschmilzt die Partikel so mechanisch miteinander. So entsteht ein festes Teil. Nicht verschmolzenes Pulver stützt das Teil beim Druckvorgang, wodurch eigene Stützstrukturen überflüssig werden. Die Plattform sinkt um eine Schicht in die Baukammer, in der Regel zwischen 50 und 200 Mikrometer, und ein Nachbeschichter trägt eine neue Pulverschicht auf die Oberfläche auf. Der Laser scannt dann den nächsten Querschnitt des Modells. Dieser Prozess wird für jede Schicht wiederholt, bis das Teil fertiggestellt ist.
Selektives Lasersintern eignet sich ideal für:
- Funktionsfähige Prototypen
- Fertige Teile
- Kleinserienfertigung, Bridge-Fertigung oder Maßanfertigung
Materialien für den 3D-Druck
Der Markt für 3D-Druckmaterialien ist groß und wächst unaufhörlich. Von Plastik bis Metall gibt es Drucker für alle Materialien; sogar für Lebensmittel und organisches Gewebe werden bereits Drucker entwickelt. Formlabs bietet die folgenden Photopolymer-Materialien für den Desktop.
Standard
Aus Standardmaterialien für den 3D-Druck gefertigte Teile zeichnen sich durch hoch auflösende, feinste Details und eine glatte Oberfläche aus. Sie eignen sich ideal für die Rapid Prototyping, Produktentwicklung und allgemeine Modellierungszwecke.
Sie sind in Black, White und Grey mit mattem, lichtundurchlässigem Finish verfügbar, in Clear für Teile, die lichtdurchlässig sein müssen, sowie als Color Kit, mit dem fast jede Farbe erzielt werden kann.
Maschinenbau
3D-Druckmaterialien für Konstruktion, Fertigung und Produktdesign sind auf überragende Funktionalität ausgelegt. Sie werden intensiven Tests unterzogen, müssen widrigen Bedingungen trotzen und auch im Verlauf der Zeit stabil bleiben.
Design- & Konstruktionsmaterialien eignen sich hervorragend, um haltbare und präzise Konzeptmodelle und Prototypen 3D zu drucken; so können schnell verschiedene Designs getestet, Form und Passgenauigkeit bewertet und Fertigungsprozesse optimiert werden.
Zahnmedizin
Dental resins empower dental labs and practices to rapidly manufacture a range of dental products cost-effectively in-house, from dental models to biocompatible surgical guides, splints , and orthodontic models for thermoforming retainers and aligners.
3D-Druckmaterialien für Zahnmedizin ansehenSchmuck
Die Schmuck-Kunstharze von Formlabs zeichnen sich durch atemberaubende Detailgenauigkeit aus und ermöglichen die kostengünstige Anfertigung kundenindividueller Schmuckstücke. Diese Harze eignen sich hervorragend für die Prototypenentwicklung und das Gießen von Schmuck und das Spritzgießen von vulkanisiertem Kautschuk und RTV.
3D-Druckmaterialien für Schmuck ansehen
Keramik
Ceramic Resin ist ein experimentelles Material, das vermeintliche Grenzen des 3D-Drucks hinter sich lässt. Es wurde für den 3D-Druck von Teilen mit einem Finish entworfen, das Stein ähnelt. Diese können dann zu vollwertigen Keramikteilen gebrannt werden kann. Sie können beispielsweise Keramikteile für die technische Forschung, für außergewöhnliche Kunstwerke und Design-Teile herstellen.
3D-Druckmaterialien für Keramik ansehenKosten und Rentabilität von 3D-Druck
In den letzten Jahren sind hochauflösende, gewerbliche 3D-Drucker kostengünstiger, intuitiver und zuverlässiger geworden. Somit ist die Technologie heute für mehr Unternehmen zugänglich. Lesen Sie unseren ausführlichen Leitfaden zu den Kosten vom 3D-Druck oder bewerten Sie mithilfe unseres interaktiven Tools , ob diese Technologie unter ökonomischen Gesichtspunkten für Sie sinnvoll ist.
ROI berechnen
Grundlagen des 3D-Drucks und häufig gestellte Fragen
Neu beim Thema 3D-Druck? Sehen Sie sich unsere Leitfäden an, um mehr über wichtige Themen und spezielle Eigenschaften von 3D-Druckern zu erfahren und so die beste Lösung für Ihr Unternehmen zu finden.
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