Creabis Blog

Nachdem wir vor fünf Jahren mit wenigen Maschinen und nur der Kunststoff-Lasersintern-Technologie begonnen haben, sind wir inzwischen in der Lage, den vielfältigen Anforderungen die jeweils spezifisch technische Lösung zu bieten. Dies gilt sowohl hinsichtlich der Technologiekapazitäten als auch in Bezug auf diversen Materialien und deren Eigenschaftsprofile.

Derzeit denken wir über einen weiteren Ausbau unserer Kapazitäten nach - unter anderem daran, eine kleine Metall-Lasersinteranlage mit in unser Portfolio aufzunehmen. Metallgesinterte Bauteile sind schnell verfügbar, können sofort funktionell eingesetzt werden, sind extrem belastbar und für Kleinserien wunderbar geeignet.

Ist eine solche Investition über den Bedarf am Markt gerechtfertigt? Wir freuen uns sehr über Kommentare oder Meinungsäußerungen und beziehen sie in unsere Investitionsplanung mit ein.

Wir sind gespannt, ob auch in diesem Jahr wieder Do-it-yourself-3D-Drucker auf dem Gabentisch liegen werden, denn der Einzug dieser Technologie in moderne Privathaushalte ist nicht mehr aufzuhalten. 

Das ist verständlich, denn wer möchte nicht seine eigenen kreativen Ideen individuell und zeitnah daheim und in der Freizeit umsetzen können. Außerdem stehen mit den unterschiedlichen Geräten auch eine große Vielfalt an Materialien zur Verfügung wie diverse Kunststoffe oder auch Wachs zum Erstellen von Abguss-Modellen. Die online verfügbaren und teils kostenfreien Softwaretools erlauben inzwischen mit ein wenig Übung recht schnell das Umsetzen der eigenen Fantasie. Auch die Drucker-Hersteller geben online Hilfestellung und bereits konstruierte Vorlagen stehen auf diversen Vorlagenseiten zum Download bereit. Damit sind der Kreativität der Hobby-Drucker nahezu keine Grenzen mehr gesetzt. 

Doch ist das wirklich die ganze Wahrheit? Denn verschwiegen werden sollte nicht, dass vor allem die Oberflächenqualität sich deutlich von der professionell erstellter Teile unterscheidet und auch immer wieder technisches Verständnis gefragt ist, um die handlichen Maschinen am Laufen zu halten. Nach unserem Dafürhalten ist die Entscheidung für den Selfmade-Drucker auch immer eine Frage nach dem eigenen Qualitätsanspruch.

Airbus: A320-Kabinenteiler aus dem Drucker, © aero.de

Die unglaubliche Vielfalt der Natur dient immer wieder als Ideengeber. 

Dieses Mal war es der Schleimpilz, der für den Flugzeugbauer Airbus zusammen mit Autodesk, Spezialist für 3-D-Design und Entwicklungssoftware, die Idee zu besonders belastbaren, hocheffizienten Leichtbaustrukturen für die seriennahe Kabinentrennwand lieferte. Nach dem natürlichen Vorbild wurden ideale Lastpfade, Knochen- und Zellstrukturen sowie deren Wachstum simuliert und in diversen Alternativen mit enormem Aufwand berechnet. 

Das Ergebnis wird im 3D Druck mit einer metallischen Legierung realisiert und spart gegenüber dem Vorgänger rund 45% Gewicht (bei ca. 35 kg Eigengewicht) ein – ein enormer Vorteil. Die Serienreife wird bis 2018 angestrebt, denn bionische Komponenten bieten für die Kabine des Airbus A320 insgesamt ein Sparpotential von mindestens einer halben Tonne, wenn alle Möglichkeiten ausgeschöpft werden. Das bleibt spannend!

Mit dem Reaction Injection Moulding (RIM) – Verfahren werden werkzeuggebunden Kunststoff-Formteile hergestellt, in dem zwei Komponenten (und manchmal weitere Zusätze) mit hohen Drücken – 100-200 bar – in kleine Kammern dosiert und von dort unter Nutzung ihrer kinetischen Energie miteinander über Gegenstrominjektion vermischt werden. Das Reaktionsgemisch wird anschließend über einen selbstreinigenden Anbaumischkopf und Anguss in ein formgebendes Werkzeug gefüllt und härtet dort aus. Aufgrund der niedrigen Viskosität weist es ein günstiges Fließverhalten auf, das zum einen den geringen Zuhaltedruck der Werkzeuge, zum anderen aber einen höheren Aufwand in Bezug auf deren Dichtigkeit bedingt. 

Nach maximal fünf Minuten steht das Formwerkzeug für ein weiteres Teil zur Verfügung. Formteile aus dem RIM-Prozess stehen in Konkurrenz zu solchen aus dem Spritzgießverfahren. Die Kosten für die Werkzeuge sind deutlich geringer, daher empfiehlt es sich für Kleinserien und für mittlere bis große Bauteile. 

Chemisch gesehen handelt es sich um die Herstellung von Polyurethan-Teilen. Werden Polyol und Isocyanat in dem richtigen Mischungsverhältnis homogen gemischt, reagieren sie zu einem Urethan. Je nach Vernetzungsgrad entsteht dabei ein breites Spektrum von Duroplasten über Thermoplasten bis hin zu Elastomeren (in aufgeschäumter Form auch Schaumstoffe). Selbstverständlich werden die Eigenschaften des Endproduktes durch den Zusatz von Katalysatoren, Treibmittel-Kombinationen, Vernetzer, Farbmittel bzw. -pasten, Flammschutzmittel, Schaumstabilisatoren und Keimbildner zu dem Reaktionsgemisch modifiziert. 

Nebenbei bemerkt kann die RIM-Technologie interessanterweise auch dazu verwendet werden, Polyurethane direkt zu verspritzen: Dies geschieht etwa bei der Versiegelung von Flachdächern oder zur Wärme- und/oder Schallisolation von Fahrzeugen. In diesem Anwendungsbereich wird dem ökologischen Anspruch mit der Herstellung von PU aus zum großen Anteil nachwachsenden Rohstoffen – meist Sojabohnen - Rechnung getragen.

Schon bei der Konstruktion gibt es keine bearbeitungstechnischen Einschränkungen, so dass selbst bei hoch komplexen Geometrien immer noch Optimierungspotential besteht. 

Wichtige Kosteneinsparungen bieten zum einen die deutliche Gewichtsreduzierungen aufgrund des verarbeiteten Kunststoffmaterials im Vergleich zu herkömmlichen Modellen, aber auch die verringerten Montagezeiten von Baugruppen durch umfassendere Teilkomponenten, da gesinterte Bauteile durch nachträglich angebrachte Bohrungen, Gewinde oder Zusatzkomponenten komplettiert werden können. 

Flexibilität wird gerade im Entwicklungsstadium gefordert: Problemlos werden wenige Bauteile in gleicher oder variierter Version erstellt. Anschließende Oberflächenbearbeitung ermöglicht es, nahezu Spritzgussqualität und damit die gewohnten Anforderungsmerkmale zu erzeugen. 

Und nicht zuletzt, aber besonders wertvoll der zeitliche Aspekt: die individualisierten Teile sind sehr schnell verfügbar, insbesondere auch im Fall der Wiederbeschaffung. 

Also ausprobieren und konstruieren – gesinterte Teile sind immer ein Gewinn!