{"id":54475,"date":"2024-03-12T00:01:58","date_gmt":"2024-03-11T23:01:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=54475"},"modified":"2025-03-03T12:10:36","modified_gmt":"2025-03-03T11:10:36","slug":"10-gruende-warum-dfam-im-3d-druck-wichtig-ist-120320241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/10-gruende-warum-dfam-im-3d-druck-wichtig-ist-120320241\/","title":{"rendered":"10 Gr\u00fcnde, warum DfAM im 3D-Druck wichtig ist"},"content":{"rendered":"

Wenn Sie mit additiver Fertigung<\/a> zu tun haben, wissen Sie, wie wichtig das Design f\u00fcr die Herstellung eines Teils ist, wobei die Modellierung der erste Schritt in jedem 3D-Druckverfahren ist. Hier kommt das Design for Additive Manufacturing (DfAM) ins Spiel, wie es im Allgemeinen genannt wird. Definiert als „Design for Manufacturability“ f\u00fcr die additive Fertigung oder einfacher als die Konstruktionsmethoden und -werkzeuge, mit denen Teile, die mit Hilfe der additiven Fertigung hergestellt werden, optimiert werden k\u00f6nnen, erm\u00f6glicht DfAM den Anwendern, die Vorteile der Konstruktionsfreiheit zu nutzen, die im 3D-Druck vorhanden und der Schl\u00fcssel zur Herstellung funktionaler, leistungsstarker Teile ist. Aber selbst mit diesem Wissen wird DfAM in der Branche manchmal ignoriert. Aber warum ist es so wichtig? Welche Vorteile kann es f\u00fcr Teile bringen? Diesen Fragen gehen wir in unserem neuen redaktionellen Format nach, in dem wir 10 Gr\u00fcnde auflisten, warum DfAM im 3D-Druck wichtig ist.<\/p>\n

#1: Weniger 3D-Druck-Fehler<\/h3>\n

Druckfehler sind der Fluch eines jeden Anwenders von additiven Fertigungstechnologien. Vor allem bei hochindustriellen Verfahren wie LPBF<\/a> oder SLS<\/a>, die mit Lasern arbeiten, oder bei teuren Materialien wie PEEK und PEKK<\/a> k\u00f6nnen kleine Fehler, die das Teil ruinieren, die Anwender in Bezug auf Kosten und Zeit wirklich zur\u00fcckwerfen. An dieser Stelle wird der Wert von DfAM schnell deutlich. Durch die Konstruktion ist es nicht nur m\u00f6glich, das Modell richtig auszurichten und zu st\u00fctzen (beides tr\u00e4gt wesentlich dazu bei, Eigenschaften wie Isotropie und Verzug zu gew\u00e4hrleisten), sondern auch die richtigen F\u00fcll- und Schichteneinstellungen f\u00fcr ein Teil zu w\u00e4hlen. Dies wiederum reduziert die Anzahl der Druckausf\u00e4lle erheblich.<\/p>\n

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Die Ausrichtung der Korrekturen ist eine der \u00dcberlegungen im DfAM (Bild: Protolabs)\u00a0<\/span><\/p><\/div>\n

#2: Schnelleres Drucken<\/h3>\n

Geschwindigkeit ist einer der Hauptvorteile der additiven Fertigung, da die Technologien es den Anwendern erm\u00f6glichen, Teile in einem Bruchteil der Zeit herzustellen, die bei herk\u00f6mmlichen Fertigungsmethoden ben\u00f6tigt w\u00fcrde. Diese Geschwindigkeit ist jedoch keine Selbstverst\u00e4ndlichkeit. Durch den Einsatz von DfAM ist es m\u00f6glich, das Design mit Tricks wie Gitterstrukturen zu optimieren, um die Festigkeit zu erhalten und gleichzeitig die Menge des zu verwendenden Materials zu minimieren. Au\u00dferdem k\u00f6nnen die Benutzer St\u00fctzstrukturen minimieren, was, wie weiter unten erl\u00e4utert wird, auch die Druckzeit verk\u00fcrzt.<\/p>

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#3: Komplexere Entw\u00fcrfe<\/h3>\n

Beim 3D-Druck gibt es keine zus\u00e4tzlichen Schwierigkeiten, wenn ein Entwurf komplexer ist. Mit DfAM k\u00f6nnen die Benutzer daher wesentlich komplexere Geometrien erstellen, als dies mit herk\u00f6mmlichen Konstruktionsregeln m\u00f6glich w\u00e4re. Mithilfe der Software k\u00f6nnen Teile mit wesentlich komplexeren Geometrien, insbesondere aus Metall, entworfen und anschlie\u00dfend gedruckt werden. In dieser Komplexit\u00e4t zeigt sich die Freiheit, die der 3D-Druck den Nutzern bietet.<\/p>\n

#4: Optimierung des Gewichts-Leistungs-Verh\u00e4ltnisses<\/h3>\n

In Ankn\u00fcpfung an das vorangegangene Beispiel erm\u00f6glicht DfAM den Nutzern auch die Nutzung verschiedener Konstruktionssoftware zur vollst\u00e4ndigen Optimierung eines Teils. Wir haben es immer wieder geh\u00f6rt: Einer der Gr\u00fcnde, warum der 3D-Druck in Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie so begehrt ist, liegt darin, dass er es erm\u00f6glicht, ein Teil zu erstellen, das wesentlich leichter ist, w\u00e4hrend seine Festigkeit und andere Eigenschaften erhalten bleiben, d. h. ein hervorragendes Verh\u00e4ltnis zwischen Gewicht und Leistung. Dies kann insbesondere durch DfAM erreicht werden, zum Beispiel durch die Integration von Gitterstrukturen oder die Verwendung von topologischer Optimierung<\/a> und generativem Design<\/a> f\u00fcr ein Teil. Diese sind speziell darauf ausgelegt, Teile so zu optimieren und zu generieren, dass sie weniger Material ben\u00f6tigen, aber dennoch bestimmte Anforderungen wie die Festigkeit erf\u00fcllen. Und w\u00e4hrend bei der herk\u00f6mmlichen Fertigung die daraus resultierenden Teile zu kompliziert sein k\u00f6nnen, ist dies beim 3D-Druck, wie oben erw\u00e4hnt, kein Problem.<\/p>\n

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DfAM kann u.a. bei der topologischen Optimierung eingesetzt werden (Bild: nTop)<\/p><\/div>\n

#5: Weniger St\u00fctzstrukturen<\/h3>\n

Es kann leicht sein, St\u00fctzstrukturen<\/a> als „notwendiges \u00dcbel“ im 3D-Druck zu betrachten. W\u00e4hrend St\u00fctzstrukturen absolut wichtig sind, um sicherzustellen, dass sich ein Teil w\u00e4hrend des 3D-Druckprozesses nicht verformt oder verzieht, bedeuten sie auch einen h\u00f6heren Materialverbrauch (was sich sowohl auf die Kosten als auch auf die Zeit auswirkt), was wiederum die Nachbearbeitung verl\u00e4ngert und das Aussehen des Teils beeintr\u00e4chtigt. An dieser Stelle kann DfAM eine Rolle spielen. Durch eine sorgf\u00e4ltige Konstruktion der Teile, wie z. B. die Verringerung von \u00dcberh\u00e4ngen, die Verbesserung der Ausrichtung oder die richtige Wahl der Infill-Einstellungen<\/a>, k\u00f6nnen die Benutzer bei der Herstellung der Teile weniger St\u00fctzen verwenden.<\/p>\n

#6: Verringerung der Nachbearbeitung<\/h3>\n

Ein weiterer wichtiger Grund f\u00fcr die Bedeutung von DfAM ist, dass es den Nutzern erm\u00f6glicht, die Nachbearbeitung insgesamt zu reduzieren. Einer der Hauptgr\u00fcnde daf\u00fcr ist nat\u00fcrlich die Optimierung der St\u00fctzstrukturen, was bedeutet, dass weniger Zeit f\u00fcr deren Entfernung aufgewendet werden muss, aber es gibt auch noch andere \u00dcberlegungen. Durch die korrekte Ausrichtung des Teils oder die Verringerung der Schichth\u00f6he (beides wichtige Aspekte bei DfAM) k\u00f6nnen beispielsweise Probleme wie die Oberfl\u00e4chengl\u00e4tte bereits vor dem Druck gel\u00f6st werden. Wenn diese Dinge nicht ber\u00fccksichtigt werden, dauert die Nachbearbeitung oft wesentlich l\u00e4nger, weshalb sich der Einsatz von DfAM empfiehlt.<\/p>\n

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#7: Konsolidierung von Teilen<\/h3>\n

Ein weiterer Grund, warum DfAM wichtig ist, ist die Konsolidierung von Teilen. Ein zunehmend beliebter Grund f\u00fcr den Einsatz der additiven Fertigung, insbesondere in Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie, ist die M\u00f6glichkeit, mehrere Teile durch komplexere Geometrien zu einem einzigen zusammenzufassen. Ein Beispiel hierf\u00fcr ist das Hypercar Czinger 21C, bei dem der Hersteller Divergent 3D nach eigenen Angaben in der Lage war, Tausende von Teilen zu einigen Hundert zusammenzufassen, wodurch das Gewicht erheblich gesenkt und die Leistung gesteigert werden konnte. Diese Art der Konsolidierung ist nur durch 3D-Druck m\u00f6glich und kann durch das Erlernen und Anwenden der DfAM-Regel erreicht werden.<\/p>\n

#8: Erh\u00f6hte Skalierbarkeit und Massenproduktion<\/h3>\n

Zugegeben, dieser n\u00e4chste Punkt gilt nicht unbedingt f\u00fcr jede 3D-Drucktechnologie gleicherma\u00dfen. Nicht alle sind aus verschiedenen Gr\u00fcnden gut f\u00fcr die Massenproduktion oder Skalierbarkeit geeignet. Bei Technologien wie SLS, DMLS, Harz-3D-Druck und Binder-Jetting kann DfAM jedoch eine entscheidende Rolle bei der Skalierung der Produktion spielen. Durch DfAM kann die maximale Anzahl von Teilen durch Stapeln auf dem Bauvolumen platziert werden. Die Ber\u00fccksichtigung von DfAM kann Anwendern helfen, einen der Hauptkritikpunkte am 3D-Druck zu \u00fcberwinden, n\u00e4mlich dass er f\u00fcr die Massenproduktion nicht gut geeignet ist.<\/p>\n

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Gestapelte 3D-gedruckte Teile aus dem 3D-Druck mit Harz (Bild: 3D Systems)<\/p><\/div>\n

#9: Optimierung der Kosten<\/h3>\n

Komplexe Geometrien und leichtere Teile sind die Hauptgr\u00fcnde f\u00fcr die Bedeutung von DfAM, aber was n\u00fctzt es, sie zu erstellen, wenn die Kosten zu hoch sind? Gl\u00fccklicherweise hat sich gezeigt, dass DfAM auch die Kosten bei der Herstellung von Teilen senken kann. Im Jahr 2020 behauptete die Barnes Group, dass 86 % der Kosten eines AM-Teils durch das Design bestimmt werden und das hat sich immer wieder best\u00e4tigt. Nur durch das Design kann man die Menge des verwendeten Materials reduzieren und gleichzeitig die Festigkeit und andere Eigenschaften beibehalten, was sich letztendlich auf die Kosten des Teils auswirkt. Au\u00dferdem ist es wichtig zu bedenken, dass komplexer nicht gleichbedeutend mit teurer ist – je nach Design kann sogar das Gegenteil der Fall sein!<\/p>\n

#10: Optimierung auf Basis der 3D-Technologie<\/h3>\n

Zu guter Letzt ist DfAM wichtig, weil es dem Benutzer erm\u00f6glicht, das Teil auf der Grundlage der verwendeten 3D-Drucktechnologie zu optimieren. Es gibt sieben Familien von 3D-Technologien mit noch mehr Prozessen, die unter sie fallen, und es sollte selbstverst\u00e4ndlich sein, dass es erhebliche Unterschiede zwischen ihnen gibt. Ein Beispiel sind die pulverbasierten Technologien, bei denen die Entw\u00fcrfe wahrscheinlich Fluchtl\u00f6cher enthalten sollten, um sicherzustellen, dass die Teile hohl gedruckt werden (was beim FDM- oder Harz-3D-Druck kein Problem w\u00e4re). Beim FDM-3D-Druck hingegen ist Anistropie \u00fcblich, so dass DfAM bei Bedarf zur Verbesserung der Isotropie von Teilen beitragen kann.<\/p>\n

Hat Sie einer der Gr\u00fcnde \u00fcberzeugt, um DfAM im 3D-Druck zu testen? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0 mit. 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>. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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