{"id":53664,"date":"2024-02-14T00:01:20","date_gmt":"2024-02-13T23:01:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=53664"},"modified":"2024-02-09T17:33:05","modified_gmt":"2024-02-09T16:33:05","slug":"alles-was-sie-ueber-den-3d-wachsdruck-wissen-muessen-140220241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/alles-was-sie-ueber-den-3d-wachsdruck-wissen-muessen-140220241\/","title":{"rendered":"Alles, was Sie \u00fcber den 3D-Wachsdruck wissen m\u00fcssen\u00a0"},"content":{"rendered":"

Der Begriff 3D-Wachsdruck ist zun\u00e4chst etwas irref\u00fchrend, da es sich bei diesem Verfahren um einen indirekten 3D-Druck<\/a> handelt. Das hei\u00dft, der 3D-Druck wird nicht zur Fertigung des Endteils verwendet, sondern als Prozessschritt auf dem Weg dorthin. Durch den 3D-Wachsdruck k\u00f6nnen so Formen aus Wachs hergestellt werden, die als Modellgebung f\u00fcr das Endteil ben\u00f6tigt werden. Wachs ist folglich nicht das Material, aus dem das Endteil besteht. Es wird lediglich zur Erstellung dessen Form eingesetzt und dann ausgeschmolzen. Da die Wachsform letztendlich nicht besteht und \u201cverloren geht\u201d, spricht man h\u00e4ufig auch vom <\/span>Lost Wax<\/span><\/i> 3D-Druckverfahren<\/a> oder vom franz\u00f6sischen Begriff <\/span>cire perdue<\/span><\/i> aus dem Wachsausschmelzverfahren. Dort hat der 3D-Wachsdruck auch seine Urspr\u00fcnge. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Das Wachsausschmelzverfahren ist ein Vorgehen aus dem Feingie\u00dfen. Es handelt sich um ein Gie\u00dfverfahren, mit dem kleinste Gussteile formgetreu und mit wenigen Schritten der Nachbearbeitung hergestellt werden k\u00f6nnen. Dieses Verfahren ist aufgrund seiner Ma\u00dfgenauigkeit, der Details und der Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t traditionell sehr beliebt. Diese Ziele werden auch im 3D-Wachsdruck verfolgt. Im Unterschied zum herk\u00f6mmlichen Wachsausschmelzen im Feinguss wird das Modell allerdings mit einem speziellen 3D-Wachsdrucker gedruckt und nicht per Hand gefertigt.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"

3D-Wachsdruck beruht urspr\u00fcnglich auf dem Prinzip des Wachsausschmelzens aus dem Feinguss. (Bild: 3D Systems)<\/p><\/div>\n

Der 3D-Wachsdruck dient in erster Linie dazu, Rohlinge und Gussformen herzustellen, die dann als Form f\u00fcr Objekte aus Metall oder Edelmetallen genutzt werden. Das Wachs bietet den Vorteil, dass es fast r\u00fcckstandslos verbrennt und die Form nicht in einem aufwendigen Verfahren bearbeitet werden muss. Neben dem speziellen Druckwachs gibt es auch Filamente<\/a> und Harze<\/a>, die verbrennen und f\u00fcr denselben Zweck gedacht sind. Die 3D-Technologie erlaubt es, beinahe alle m\u00f6glichen Designs zu drucken und Guss-Qualit\u00e4t mit komplexen Strukturen zu vereinen. Sehen wir uns den Vorgang also genauer an.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Wie funktioniert 3D-Wachsdruck?<\/h3>\n

Zun\u00e4chst wird mit dem Design des Endteils begonnen. Dies geschieht \u00fcber eine 3D-Modelliersoftware<\/a> oder mittels Scans<\/a> von Objekten, die originalgetreu nachgefertigt werden sollten. Anschlie\u00dfend erfolgt der Druck des Modells aus einem wachs\u00e4hnlichen Kunststoff. Daf\u00fcr wird ein spezieller 3D-Wachsdrucker ben\u00f6tigt, der das Material auch verarbeiten kann. Eventuell werden St\u00fctzstrukturen ben\u00f6tigt, sollte das Design sehr komplex ausfallen und z.B. \u00dcberh\u00e4nge und Br\u00fccken aufweisen. Diese m\u00fcssen nach dem Druck entfernt werden und das Modell gereinigt werden. Eventuell m\u00fcssen kleinere Unebenheiten der Oberfl\u00e4che ausgeglichen werden. Im Unterschied zum 3D-Wachsdruck wird das Modell beim herk\u00f6mmliches Wachsausschmelzen gezeichnet und handwerklich gefertigt<\/a>. Die weiteren Schritte unterscheiden sich kaum.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Ist das Wachsmodell gedruckt und gereinigt, heftet der 3D-Techniker den Rohling mit anderen Modellen an einen \u201cGussbaum\u201d. Dabei handelt es sich um eine hohle Stange mit mehreren befestigten Bauteilen, welche in eine fl\u00fcssige Masse eingetaucht werden. Diese kann aus Keramik, Ton oder Gips bestehen und dient als Au\u00dfenschale und letztlich als Gussform. Um die Wachsmodelle legen sich d\u00fcnne Schichten des jeweiligen Materials, das mithilfe von Gie\u00dftrichtern eingefl\u00f6\u00dft wird. Die Materialschicht, die das Modell aus Wachs umgibt, muss dann trocknen oder auch in einem Ofen gebrannt werden.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Das Wachs bzw. der Wachskunststoff schmilzt, flie\u00dft heraus oder verbrennt und zur\u00fcck bleibt die Gr\u00fcnform des Endteils aus dem Formstoff. In diesen detaillierten Abdruck des Bau- oder Endteils wird dann das geschmolzene Endmaterial eingef\u00fcgt. Sobald sich dieses verfestigt hat, muss die Form aus dem jeweiligen Werkstoff gebrochen werden. Man h\u00e4lt dann das fertige Objekt in den H\u00e4nden. Je nach Anwendung und Material muss dieses dann in mehr oder weniger Schritten nachbearbeitet werden. <\/span>\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"

Diese Grafik veranschaulicht den Prozess des 3D-Wachsdrucks. (Bild: Sculpteo)<\/p><\/div>\n

Vorteile und Limits des 3D-Wachsdrucks<\/h3>\n

Generell bietet die additive Fertigung im Vergleich zu subtraktiven Verfahren<\/a> oder mancher Handwerkskunst mehr Designfreiheit. Sogar \u00e4u\u00dferst komplizierte Formen aus Metall k\u00f6nnen mittels 3D-Technologie modelliert und hergestellt werden. Die Formen und im weiteren Schritt die Endteile k\u00f6nnen viele Details aufweisen, wie etwa scharfe Kanten usw. und sind sehr pr\u00e4zise. Tats\u00e4chlich kann mit dem 3D-Wachsdruck eine hohe Aufl\u00f6sung erzielt werden, mit einer Genauigkeit von ca. 25<\/span> \u03bcm<\/span>. Die Genauigkeit h\u00e4ngt allerdings auch vom gew\u00e4hlten 3D-Druckverfahren ab und kann nicht pauschalisiert werden. Obwohl mit dem 3D-Wachsdruck ein geringer Toleranzspielraum der Teile erreicht werden kann, gilt es auch hier, die entsprechenden Normen zu ber\u00fccksichtigen, etwa die VDG-Norm (umfasst Konstruktionshinweise f\u00fcr die Gestaltung von gegossenen Bauteilen aus Gusseisenwerkstoffen) oder die f\u00fcr den Guss relevanten DIN ISO-Normen. Das Erreichen dieser kann eventuell zur Herausforderung werden. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Dennoch besticht der 3D-Wachsdruck \u2013 wie andere additive Verfahren auch \u2013 durch sein Preis- \/ Leistungsverh\u00e4ltnis. Mit 3D-Druck k\u00f6nnen Prototypen und Kleinserien kosteng\u00fcnstig produziert werden. Auch zeitlich ergeben sich Vorteile<\/a>. Analog gefertigte Formen als Auftragsleistung beanspruchen zwei bis zw\u00f6lf Wochen in ihrer Fertigung und anschlie\u00dfender Lieferung. Der 3D-Druck erfolgt abh\u00e4ngig vom Modell in nur wenigen Stunden und kann direkt vor Ort erfolgen. Dadurch, dass ein Modell schnell \u00fcberarbeitet werden kann, kann auf Schwierigkeiten unmittelbar reagiert werden und der 3D-Druck erlaubt Iterationen.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"

Der 3D-Wachsdruck erm\u00f6glicht Designfreiheit und schnelle Anpassungen bei Prototypen und Kleinserien. (Bild: Sculpteo)<\/p><\/div>\n

Auch im Hinblick auf die Nachhaltigkeit<\/a> punktet das Verfahren. Beim 3D-Druck werden nur die Materialien verdruckt, die f\u00fcr das Modell ben\u00f6tigt werden, es f\u00e4llt also kaum Abfall an. Der Wachsabfall des 3D-Wachsdrucks verbrennt entweder r\u00fcckstandslos oder kann in anderen Bereichen wieder eingesetzt werden. <\/span><\/p>\n

Wer sich f\u00fcr das Verfahren entscheidet, sollte sich allerdings dar\u00fcber bewusst sein, dass der 3D-Wachsdruck etwas Geduld erfordert und sich nicht f\u00fcr gro\u00dfe und sperrige Modelle eignet. Da das Wachsverfahren nur einen Zwischenschritt im gesamten Prozess vom Modell bis zum fertigen Teil einnimmt, f\u00e4llt der Gesamtprozess l\u00e4nger aus als das bei regul\u00e4ren 3D-Druckverfahren der Fall ist, bei denen direkt das Endteil gedruckt wird. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Wo wird der 3D-Wachsdruck angewendet?<\/h3>\n

Wenn es zu den Anwendungen kommt, gibt es zahlreiche Bereiche, in denen der 3D-Wachsdruck eingesetzt wird. Es handelt sich dabei vorrangig um Anwendungen, die auf die Vorteile des Wachsdrucks abzielen und wo Genauigkeit, Pr\u00e4zision und Details gesucht werden. So kommt das Verfahren h\u00e4ufig in der Zahntechnik<\/a> zum Einsatz, um Zahnabdruckmaterial zu erstellen. Ein anderes Beispiel aus der Medizin<\/a> ist die Anfertigung von H\u00fcftpfannen als Implantate. H\u00fcftpfannen bestehen aus einem schalenf\u00f6rmigen Kopf, auf dessen Oberfl\u00e4che Hunderte von Tripoden – das sind kreuzf\u00f6rmige, filigrane Anker –\u00a0 enthalten sind. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Der 3D-Wachsdruck wird aber auch zum Fertigen von Gussmodellen oder Urmodellen im Maschinenbau eingesetzt. Neben dem Formenbau kommt das Verfahren auch im Modellbau zum Einsatz. So k\u00f6nnen Sammlerst\u00fccke und Miniaturausgaben hergestellt werden. Insbesondere hat sich der 3D-Wachsdruck aber in der Schmuck-Branche<\/a> bew\u00e4hrt. Juweliere nutzen die Wachsdrucke etwa als Modelle f\u00fcr Gussformen. Dadurch k\u00f6nnen sie Prototypen erstellen und Vorserien produzieren und die Modelle als Formen nutzen, die sie mit Edelmetallen bef\u00fcllen, um das endg\u00fcltige Schmuckst\u00fccke<\/a> zu fertigen.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"

Bild: 3D Systems\u00a0<\/span><\/p><\/div>\n

Technologien, Hersteller und Materialien f\u00fcr 3D-Wachsdruck<\/h3>\n

F\u00fcr die Erstellung des Modells kommen mehrere Verfahren in Frage. Wird ein wachs\u00e4hnliches Filament verwendet, kann die FDM-Technologie<\/a> f\u00fcr den Wachsdruck verwendet werden. Wesentlich h\u00e4ufiger kommen allerdings SLA und Jetting-Technologien zum Einsatz. Bei der Stereolithografie<\/a> wird dann ein wachs\u00e4hnliches Harz verwendet, um die Form zu drucken. 3D Systems hatte ein SLA-Verfahren namens QuickCast entwickelt, welches f\u00fcr den Druck von Gussmodellen und Gussarbeiten in Luft- und Raumfahrt gedacht ist. Das Unternehmen hat auch ein weiteres Verfahren f\u00fcr den 3D-Wachsdruck. MultiJet Printing ist ein Verfahren aus dem Bereich Material Jetting und 3D Systems bietet mehrere Drucksysteme, die mit dieser Technologie arbeiten. 3D Systems f\u00fchrt mehrere Wachsdrucker im Sortiment: den Figure 4 Jewelry, den ProJet 2500 W Plus, und den ProJet 3600W. Diese Wachsdrucker zielen explizit auf den Druck von Juwelierwaren ab und finden eine breite Anwendung in der Schmuckindustrie. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Prodways war mit seinen Solidscape 3D-Druckern, die mit der Drop-on Demand-Technologie funktionieren, ein weiterer wichtiger Hersteller auf dem Markt f\u00fcr 3D-Wachsdrucker. Das Unternehmen gab jedoch unl\u00e4ngst bekannt, dass es seine Aktivit\u00e4ten in diesem Segment einstellte<\/a> und sich stattdessen auf sein Gesch\u00e4ft mit industriellen 3D-Druckern konzentrieren wollte. Binder Jetting eignet sich neben den Material Jetting-Verfahren ebenfalls f\u00fcr den 3D-Wachsdruck. Voxeljet f\u00fchrt den VX1000 in seinem Druckerportfolio, welcher im Binder Jetting-Verfahren sowohl Wachs als auch Keramik und Sand druckt. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"

3D Systems bietet mehrere Druckl\u00f6sungen f\u00fcr den 3D-Wachsdruck an. (Bild: 3D Systems)<\/p><\/div>\n

Es liegt nahe, dass die verschiedenen Hersteller von Druckl\u00f6sungen auch Materialien daf\u00fcr anbieten. Beim Wachs f\u00fcr den 3D-Druck handelt es sich wie eingangs erw\u00e4hnt um einen Wachskunststoff. Generell k\u00f6nnen Wachse in drei Kategorien eingeteilt werden: nat\u00fcrliche Wachse (z.B. Bienenwachs, Sojawachs), mineralische, aus fossilen Brennstoffen gewonnene Wachse (z.B. Paraffinwachs, Montanwachs) und synthetische Wachse (Polyolefinwachs f\u00fcr Cremes, hydrosiliertes Wachs). Letztere kommen beim 3D-Druck zum Einsatz. <\/span><\/p>\n

Werden St\u00fctzstrukturen ben\u00f6tigt, muss zu zwei verschiedenen Wachsarten gegriffen werden. Das Tr\u00e4gerwachs muss einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen, sodass die St\u00fctzen weggeschmolzen werden k\u00f6nnen, das Wachsmodell aber intakt bestehen bleibt. 3D Systems f\u00fchrt unter der Reihe VisiJet verschiedene Wachsmaterialien in verschiedenen Farben. Solidscape wiederum bietet ebenfalls sein eigenes Wachs an; Midas f\u00fcr das Modell und Melt f\u00fcr die St\u00fctzstrukturen. Auch bekannte Hersteller von Materialien f\u00fcr den 3D-Druck verkaufen Wachse. Polymaker vermarktet sein PolyCast Natural Filament als Filament f\u00fcr den Metallguss und Formfutura f\u00fchrt einige Wachs-Harze im Produktportfolio.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Wachse und 3D-Wachsdruck bilden innerhalb der Technologien und Anwendungen der additiven Fertigung zwar eine Nische, bieten aber L\u00f6sungen, die andere Verfahren und Stoffe nicht erreichen k\u00f6nnen. Gerade in der Schmuckherstellung und Branchen, in denen Details und komplexe Strukturen der Teile ben\u00f6tigt werden, etabliert sich der 3D-Wachsdruck und zeigt mit zahlreichen M\u00f6glichkeiten auf.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"

3D-gedrucktes Wachs. (Bild: Sculpteo)<\/p><\/div>\n

Haben Sie bereits Erfahrungen mit dem 3D-Wachsdruck? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: MOIIN<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Der Begriff 3D-Wachsdruck ist zun\u00e4chst etwas irref\u00fchrend, da es sich bei diesem Verfahren um einen indirekten 3D-Druck handelt. Das hei\u00dft, der 3D-Druck wird nicht zur Fertigung des Endteils verwendet, sondern als Prozessschritt auf dem Weg dorthin. Durch den 3D-Wachsdruck k\u00f6nnen…<\/p>\n","protected":false},"author":6102,"featured_media":53673,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[38,37],"tags":[],"class_list":["post-53664","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-materialien","category-3d-technologie"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53664","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6102"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=53664"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53664\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":53677,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53664\/revisions\/53677"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/53673"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=53664"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=53664"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=53664"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}