Der 3D-Druck bietet ohne Frage von allen Fertigungsmethoden die höchste Gestaltungsfreiheit und hat nur sehr wenige Fertigungsgrenzen. Neben den zahlreichen Vorteilen der additiven Fertigung bestehen jedoch auch Limitierungen in der Herstellung, die der Entwickler beachten sollte. Dabei gelten folgende Restriktionen:
- Maximale Bauteilgröße in Abhängigkeit des Bauraums der verwendeten Anlage. Größere Bauteile können in mehreren Teilen gefertigt werden und anschließend zusammengefügt werden.
- Einhaltung der minimalen Wandstärken; je nach Verfahren 0,3 bis 1 mm
- Höhere Oberflächenrauheit
- Größere Bauteile sind verzugskritisch, daher sind Bauteilorientierung, Bauraumgröße und Temperaturen darauf abzustimmen.
- Verfahren mit gedruckten Stützen (z.B: FDM, SLA): Stützmaterial wird automatisch generiert, muss jedoch ggf. angepasst werden, damit die Stütze entfernt werden kann (mechanisch oder durch auflösen in Wasser).
- Pulverbett-Verfahren (z. B. SLS, SLM): alle Hohlräume und Kammern sind mit Pulver gefüllt. Die Bauteile sind so zu gestalten, dass das Pulver nach dem Druck entfernt werden kann (keine geschlossenen Kammern oder enge gewundene Kanäle).
Die Oberflächenrauheiten können von der Orientierung des Bauteils im Bauraum beeinflusst werden. Außerdem können durch die Positionierung Stützkonstruktionen minimiert oder ganz vermieden werden. Des Weiteren können Oberflächen durch Gleitschleifen oder chemisches Glätten nachträglich verbessert werden.
Abgesehen von den Fertigungsgrenzen gilt es auch bzgl. der Kosten zu evaluieren, ob 3D-Druck das geeignete Verfahren ist. 3D-Druck kann bei Stückzahlen von bis zu 30.000 Stück kosteneffizienter sein als alle anderen Herstellungsverfahren, dies ist abhängig von der Bauteilgröße und Bauteilkomplexität.
Hier erfahren Sie mehr über den 3D-Druck von igus.
Reinhard Rijneveen
Hallo, ich habe ein 3D-Teil aus PLA gedruckt, um den Rahmen eines Abflusses einer Dusche im Haus von 100x100 mm um 7 mm zu heben, weil überfliest werden soll. (Gibt es nicht zu kaufen).
Kann PLA eine Wassertemperatur von 50°C mit Zusatz von Duschgel aushalten? Das Teil wird eingeklebt, die Dusche soll min. 30 Jahre halten.
Sollte ich besser ein anderes Material verwenden? Danke für eine kurze Antwort. Gruß Reinhard Rijneveen
Aranca Ehret
PLA ist für den Einsatz in der Dusche tatsächlich eher ungeeignet, wenn eine Lebensdauer von 30 Jahren erwartet wird. PLA hat eine Glasübergangstemperatur von ca. 55–60 °C. Duschwasser mit ≈50 °C liegt gefährlich nah an diesem Bereich. Unter mechanischer Last (eingeklebt, verfließt, Belastung durch den Rahmen) in Kombination mit warmem Wasser, Dauerfeuchte und Reinigungsmittel verliert PLA über Zeit deutlich an Festigkeit und verformt sich. Für diese Art von Anwendung sind mindestens ASA oder ABS, besser noch PA (Nylon) geeignet. Alternativ ist eine metallische oder mineralische Lösung dauerhaft die sicherste Variante.