Welche Lösungen für den kontinuierlichen 3D-Druck gibt es auf dem Markt?

In den letzten Jahren hat die Suche nach Automatisierung und Unterbrechungsfreiheit in der additiven Fertigungsindustrie zugenommen, und viele Unternehmen haben versucht, eine Lösung zu finden, die die Prozesse vereinfachen würde. Eine der Hauptideen, die erforscht wurden, ist die Integration eines Fließbandes als Druckplattform, um Stücke von unendlicher Länge oder für die Massenproduktion von kleinen Teilen zu erstellen. Aber das ist nicht die einzige Initiative. Industrieunternehmen haben Fertigungssysteme für den kontinuierlichen 3D-Druck entwickelt, ohne dass der Prozess unterbrochen werden muss. Diese Technologie bietet eine Perspektive für das Design und die Produktion der Zukunft, vor allem für das Rapid Prototyping, das auf diesen Prinzipien basiert, und zeigt die potenziellen Vorteile für die Industrie auf. Doch was sind die aktuellen Dauerläufer unter den 3D-Druckern? Verpassen Sie nicht die Highlights der Unternehmen, alphabetisch geordnet.

3D Systems

Der Figure 4 von 3D Systems ist eher eine Produktionsplattform als ein 3D-Drucker. Es handelt sich um eine modulare Lösung, die die Kombination mehrerer Maschinen oder „konfigurierbarer Einheiten“, wie der Hersteller erklärt, ermöglicht, egal ob es sich um einen 3D-Drucker oder Lösung zur Nachbearbeitung handelt. Von einer speziellen Steuerzelle aus kann der Benutzer bis zu 16 Harzdrucker miteinander kombinieren, um ein halbautomatisches System zu schaffen und das Volumen der erstellten Teile zu erhöhen.

3DQue Systems

Der kanadische Hersteller 3DQue machte sich zunächst mit seinen QPoD- und QSuite-Maschinen einen Namen, die den kontinuierlichen 3D-Druck von Kunststoffteilen ermöglichen. Sie könnten 78.840 Stunden autonomes Drucken pro Jahr erreichen, oder durchschnittlich 864 Kleinteile pro Woche. Aber am bekanntesten ist das Unternehmen heute für seinen Bausatz, der auf einen Ender 3 montiert wird: Er heißt Quinly und ist in der Lage, Teile von der Druckplatte zu entfernen, sobald sie fertig sind, was den Herstellungsprozess weiter automatisiert. Dadurch kann die Maschine 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche betrieben werden.

Blackbelt3D

Das Projekt hinter dem Blackbelt 3D-Drucker begann als Crowdfunding-Kampagne, die in kurzer Zeit große Zahlen erreichte. Das Team von BlackBelt3D war nicht das erste, das die Idee hatte, ein Fließband zu integrieren, obwohl sie die ersten waren, die es umgesetzt haben. Der BlackBelt ist ideal für die Erstellung von Teilen mit unendlicher Länge, für die Non-Stop-Massenproduktion und für den 3D-Druck ohne Stützen dank der winkelförmigen Fertigung. In Bezug auf die technischen Details hat dieser 3D-Drucker eine maximale Druckhöhe von 300 mm und eine maximale Breite von 340 mm. Die Drucktemperatur erreicht 300°C und die Plattform kann auf bis zu 140°C aufgeheizt werden. Die Fertigungsgeschwindigkeit beträgt 150 mm/s und die Schichthöhe liegt zwischen 0,05 und 0,8 mm.  Der 3D-Drucker kann einzeln, in der Stand-Alone-Version (inklusive Controller und Stativkonstruktion) oder in der Rollentisch-Version (integriert einen Rollentisch zur Aufnahme langer Teile) erworben werden.

Creality

Der in Shenzhen ansässige Hersteller Creality hat kürzlich eine Kickstarter-Kampagne für das 3D-Drucker-Projekt gestartet. Die sogenannte 3DPrintMill ist eine Maschine, die ein Fließband aus Nylon integriert und die Herstellung von Teilen mit unendlicher Länge ermöglicht, wobei der längste Druck bisher 6 Meter betrug. Die 3DPrintMill ist auch in der Lage, den Druckprozess bei einem Stromausfall fortzusetzen, und ermöglicht die Erkennung des Endes des Filaments, um die Spule zu wechseln, ohne das Teil zu beeinträchtigen. Sein maximales Druckvolumen beträgt 200 x 170 x ∞ mm, etwas weniger als der oben erwähnte BlackBelt. Dieser 3D-Drucker ist ebenfalls ideal für die Massenproduktion ohne Aufsicht, da sich die Teile beim Vorlauf des Bandes automatisch ablösen und in einen Behälter fallen.

Dp Polar

Das in Deutschland ansässige Unternehmen dp polar hat den ersten industriellen 3D-Drucker mit einer kontinuierlich rotierenden Bauplatte entwickelt. Das Gerät mit dem Namen AMpolar i2 wurde entwickelt, um die Großserienproduktion mittels additiver Fertigung zu ermöglichen. Der Hersteller gibt an, dass er zehntausende von Teilen pro Woche produzieren kann. Die Besonderheit ist, dass der Druckkopf des AMpolar i2 das Material nicht Schicht für Schicht aufträgt, sondern die Bauplatte um den Druckkopf rotiert, um mehrere Teile gleichzeitig zu drucken. Das Bauvolumen wird mit ca. 700 Litern angegeben. Da die Technologie auf Material Jetting basiert, ist diese Maschine auch in der Lage, mehrere Materialien gleichzeitig zu kombinieren, um die Fertigungsmöglichkeiten zu erweitern. Damit ist es eine geeignete Lösung für die industrielle Serienfertigung in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Biowissenschafts- und Konsumgüterindustrie.

iFactory3D

Das deutsche Startup iFactory ist ein Hersteller von Desktop-3D-Druckern auf Basis der FDM-Technologie, der im Jahr 2020 einen Fließband-3D-Drucker entwickelt hat. Diese Maschine mit dem Namen iFactory One ermöglicht es, Teile beliebiger Länge und in hohen Stückzahlen ohne Unterbrechung zu drucken. Dies ist einer der wenigen 3D-Drucker auf dem Markt, der über eine Fließband-Bauplatte verfügt. Diese Funktion ist der Schlüssel für den kontinuierlichen 3D-Druck. In der Tat kann man sagen, dass sein Bauvolumen 180 mm x 290 mm x unendlich (in der Länge) ist. Zusätzlich kann die 0,4 mm Wechseldüse eine Temperatur von 260 Grad erreichen und mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/s drucken. Zu den kompatiblen Filamenten gehören PLA, PETG, PC, TPU, NYLON oder ABS.

NAK3DDesigns

Der amerikanische 3D-Drucker-Hersteller, NAK3DDesigns, veröffentlichte im Jahr 2019 die Bauanleitung für seinen White Knight 3D. White Night 3D ist ein DIY-Fließband 3D-Drucker. Sein Bauvolumen beträgt 400 x 430 mm mit unbegrenzter Länge. Basierend auf der FDM-Technologie ist er mit herkömmlichen Thermoplasten wie ABS und PLA kompatibel. Für rund 2.000 Dollar soll man in der Lage sein sich den White Night 3D für den professionellen Gebrauch zusammenzubauen. Die Anleitung dafür findet man Thingiverse.

PowerBelt3D

Wie beim White Night 3D handelt es sich auch bei Zero um einen DIY-Fließband 3D-Drucker. Er wurde 2019 von PowerBelt3D, einem amerikanischen 3D-Drucker-Hersteller, auf den Markt gebracht. Er verfügt über ein Bauvolumen von 200 x 170 mm bei unendlicher Länge. Damit eignet er sich für den kontinuierlichen 3D-Druck. Mit diesem FDM-Drucker lassen sich Bauteile aus Standard-Thermoplasten (ABS, PLA, usw.) erstellen. Zero ist aufgrund seines vergleichsweise günstigen Preis von ungefähr 499 Dollar optimal für Hobbyisten geeignet.

RobotFactory

Das italienische Unternehmen Robot Factory stellt seit 2011 3D-Drucker her. Eines ihrer erfolgreichsten Modelle, Sliding-3D, ist der erste professionelle 3D-Drucker, der ein bewegliches Druckbett mit einem um 45° geneigten Extruder verwendet. Dieser Winkel ermöglicht es dem Benutzer, ohne Stützstruktur und kontinuierlich zu drucken, was entweder für den Druck mehrerer Teile in einer Serie oder für den Druck großer Objekte nützlich ist, da es dank des beweglichen Druckbetts keine Begrenzung für die Länge gibt. Der Sliding-3D nutzt die Fused Filament Fabrication (FFF) Technologie und hat ein Bauvolumen von 410mm x 380mm x unendlich (in der Länge). Der Sliding-3D ist sowohl in einer Standard- als auch in einer Plus-Ausführung erhältlich. In der Plus-Ausführung kann die Düse Temperaturen von bis zu 480°C erreichen, während das Band Temperaturen von über 120°C standhält. Außerdem hat der Hersteller mit der Silver Belt Maschine auch eine Do-it-yourself-Version entwickelt hat, die nach dem gleichen Prinzip funktioniert.

Stratasys

Stratasys ist der weltweit führende Anbieter von 3D-Druck und additiven Lösungen, Materialien und Dienstleistungen. Das Unternehmen bietet einen Continuous-Build-3D-Drucker mit skalierbarer Druckkapazität an, der in der Lage ist, Teile kontinuierlich auf einem Raster von Baueinheiten zu produzieren, ohne den Ruf von FDM für Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen. Stratasys behauptet, dass ihr Continuous Build 3D-Drucker in der Lage ist, ein bis tausende von Teilen einfach und ohne Unterbrechung zu drucken. Der Continuous Build 3D-Drucker ist mit einer automatischen Druckvorbereitung und Einrichtung durch die SKYLAB Software ausgestattet. Der 3D-Drucker ist kompatibel mit ABS-Materialien und einer Baugröße von 12 cm3. Stratasys entwickelte außerdem den Stratasys J55, eine PolyJet 3D-Drucklösung, die mit einer rotierenden Plattform und einem stationären Druckkopf ausgestattet ist und sich damit ebenfalls für den kontinuirlichen 3D-Druck eignet.

Tiertime – X5

Tiertime ist ein internationales Unternehmen, das seit langem als Weltmarktführer für additive Fertigungs- und Prototyping-Lösungen anerkannt ist. Tiertime hat gerade seine erste additive Fertigungslösung für den kontinuierlichen 3D-Druck, den X5, auf den Markt gebracht. Der 3D-Drucker ist in der Lage, bis zu 8 Bauplatten automatisch auf seine Bauplattform zu legen und während des Druckvorgangs nachzuladen. Der X5 ermöglicht es außerdem mehreren Anwendern, bis zu 8 Druckaufträge in eine Warteschlange zu stellen, entweder über die Software oder den Touchscreen des Druckers. Er ist außerdem vollständig geschlossen, kann Filamentspulen bis zu 2 kg aufnehmen und verfügt über 3 Extrudertypen für unterschiedliche Materialien. Der X5 von Tiertime ist eine großartige Lösung für die Kleinserienfertigung.

TNO

Das auf die Erforschung innovativer Technologien spezialisierte TNO hat ein Verfahren für den kontinuierlichen 3D-Druckentwickelt, das in der Lage ist, hundert Teile in nur wenigen Minuten herzustellen. Die Plattform mit dem Namen Hyproline besteht aus einhundert mobilen Druckplatten und einem 3D-Scanner. Die verwendeten Materialien sind Titan, Kupfer und 316L-Edelstahl. Dieses automatisierte Produktionssystem deckt den gesamten Produktionsprozess ab, vom Scannen bis zur Erstellung der Teile. Sobald der Prozess abgeschlossen ist, analysiert die Maschine die Teile mit der CADfix-Software und vergleicht sie mit den CAD-Dateien.

TRIDITIVE

Der 2019 von Triditive eingeführte AMCELL 3D-Drucker ist eine modulare Maschine, die für die Massenproduktion von Polymeren und Metallen konzipiert ist. Mit einem Druckvolumen von 220 x 330 mm ist AMCELL in der Lage, verschiedene Materialien gleichzeitig zu bedrucken. Zu diesem Zweck ist der Drucker mit zwei Roboterhänden ausgestattet, die die jeweiligen Materialien, Polymere und Metalle, austauschen. Darüber hinaus verfügt die Maschine über ein automatisiertes additives Fertigungssystem, das einen 24-Stunden-Betrieb an 7 Tagen in der Woche ermöglicht. AMCELL verwendet die AMD-Technologie (Automated Multimaterial Deposition), ein Verfahren, das ähnlich wie MIM- und FDM-Maschinen durch Extrusion funktioniert.

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