3D-Druck im Unternehmen

Inhalt

Vorwort

1 Einführung in die Additive Fertigungstechnologie

1.1 Entwicklung Additiver Fertigungsverfahren im Überblick

1.2 Einordnung der Verfahren Fused Deposition Modeling (FDM)/Fused Layer Modeling (FLM)

1.3 Gemeinsamkeiten und Unterschiede Additiver Fertigungsverfahren

1.3.1 Vergleichbare Parameter

1.3.2 Besonderheiten des FDM/FLM-Verfahrens

1.4 Der Produktentstehungsprozess bei Additiven Fertigungsverfahren

1.4.1 Vorteile gegenüber der konventionellen Produktentwicklung

1.4.2 Datenerstellung – von der CAD- zur STL-Datei

1.4.3 3D-Scanning – alternative Wege der Datenerzeugung

1.4.4 Reverse Engineering – vom Bauteilscan zum Objekt

1.4.5 Bauteilerstellung

1.4.6 Nachbearbeitung

1.5 Trends im 3D-Druck-Umfeld

1.5.1 Der 3D-Druck als disruptive Technologie

1.5.2 3D-Druck und Industrie 4.0

1.5.3 3D-Druck und personalisierte Produktion

1.5.4 3D-Druck und Nachhaltigkeit

2 Additive Prozesstechnologie

2.1 Fused Deposition Modeling (FDM)

2.1.1 FDM-Materialien

2.1.2 FDM-Anlagen (Label Stratasys) in der Übersicht

2.1.3 MakerBot

2.2 Fused Layer Modeling (FLM)-Systeme

2.3 Thermoplastische Stützmaterialien

2.3.1 Entfernung von Stützmaterialien bei FDM-Systemen

2.3.2 Entfernung von Stützmaterialien bei FLM-Systemen

2.4 Additive Fertigung von Faser-Kunststoff-Verbund-(FKV-)Bauteilen

2.4.1 Faser-Kunststoff-Verbund mittels SLS

2.4.2 Faser-Kunststoff-Verbund mittels FDM/FLM

2.5 Integration von Funktionen

2.6 Oberflächenbearbeitung von FDM-/FLM-gefertigten Bauteilen

2.6.1 Sandstrahlen

2.6.2 Gleitschleifen

2.6.3 PPSF-Nachbearbeitungstechnik

2.6.4 Finishing Touch Smoothing Station

2.7 Integration von Additiven Systemen in die Fertigung

2.7.1 Besonderheiten und Einsatzmöglichkeiten der Additiven Fertigung

2.7.2 Materialise – ein Beispiel einer Additive Manufacturing-Fabrik

3 3D-Druck als ergänzendes oder alternatives Fertigungsverfahren – Auswahlprozesse und Entscheidungsmodelle

3.1 Anwendungsfelder des 3D-Drucks

3.1.1 Rapid Prototyping – 3D-Druck in der Produktentwicklung

3.1.2 Rapid Tooling – 3D-Druck im Werkzeug- und Formenbau

3.1.3 Rapid Manufacturing – 3D-Druck in der Fertigung

3.1.4 Weitere Anwendungsfelder

3.1.5 Handlungsfelder der Additiven Fertigung

3.1.6 Typische 3D-Druck-Branchen

3.2 Die fertigungsgerechte Konstruktion – Besonderheiten beim Einsatz von 3D-Druck (Beispiel: FLM)

3.2.1 Mechanische Belastung

3.2.2 Qualität

3.2.3 Druckzeit und Materialverbrauch

3.2.4 Zusammenfassung

3.3 Rahmenbedingungen für die Einführung von 3D-Druck im Unternehmen

3.3.1 Die CAx-Kette

3.3.2 ERP und PPS

3.3.3 CRM und Co-Creation

3.3.4 Die Wertschöpfungskette – eine Potenzialanalyse

3.3.5 Qualitätssicherung (Simulation statt Prüfung)

3.4 Kosten und Nutzen

3.5 Der Auswahlprozess zur Einführung von 3D-Druck im Unternehmen (Beispiel: FLM)

3.5.1 Anforderungen ermitteln

3.5.2 Best Practise: Good Practise

3.5.3 Lessons learned

3.6 Zusammenfassung und Ausblick

4 Anwendungsbeispiele

4.1 Segway-Ersatzteile aus dem 3D-Drucker (Sewato)

4.2 Der Oktopus Sipho Aktuator (Fraunhofer IPA)

4.3 Clear Cast Integration – Lichtleiter-Integration in FDM-Bauteilen (Covestro AG und Fraunhofer IPA)

4.4 Hybrider Leichtbau-Industrie-Hocker (Volkswagen und Fraunhofer IPA)

4.5 Verbundwerkstoff-Bauteile durch verlorene FDM-Formen erzeugen (Stratasys)

4.6 FDM in der Luft- und Raumfahrt (Airbus und ULA)

4.7 Funktionales Werkzeuggehäuse (WS Engineering und Suhner)

4.8 Vorrichtungsbau mit FDM (BMW)

4.9 FDM-Fertigung bei der NASA

4.10 Mit FDM erzeugte iPhone-Halterung (Pedal Brain)

4.11 Über das Smartphone gesteuerte Schlösser (Kisi)

4.12 Additiver Fahrrad- und Brückenbau aus Metall (MX3D)

Stichwortverzeichnis