{"id":55077,"date":"2024-09-23T00:01:11","date_gmt":"2024-09-22T22:01:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=55077"},"modified":"2024-09-23T09:22:02","modified_gmt":"2024-09-23T07:22:02","slug":"qualitativ-hochwertige-abs-teile-mit-step-080420241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/qualitativ-hochwertige-abs-teile-mit-step-080420241\/","title":{"rendered":"Wie erh\u00e4lt man qualitativ hochwertige, serienm\u00e4\u00dfig hergestellte ABS-Teile mit additiver Fertigung?"},"content":{"rendered":"

Einem Bericht von MarketsandMarkets<\/em> zufolge w\u00e4chst der 3D-Druckmarkt f\u00fcr Polymere mit einem berechneten Wert von 1,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 und gesch\u00e4tzten 4,4 Milliarden US-Dollar bis 2028. Zu den am h\u00e4ufigsten verwendeten Thermoplasten in der Fertigungsindustrie geh\u00f6rt ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), das f\u00fcr seine Schlagfestigkeit, seine niedrigen Temperaturen und sein geringes Gewicht bekannt ist. Dank dieser Eigenschaften wird es in zahlreichen Anwendungen eingesetzt: Prototypen, Haushaltsger\u00e4teteile, Autoinnenr\u00e4ume, Getriebe, Ventile, Werkzeuge usw.<\/p>\n

Die am weitesten verbreitete Produktionsmethode f\u00fcr ABS-Teile<\/a> in gro\u00dfen Serien ist das Spritzgie\u00dfen, aber auch die additive Fertigung wird f\u00fcr Prototypen und Kleinserien eingesetzt. Eine Einschr\u00e4nkung in diesem Bereich ist das Segment der Anwender, die ihre Produktion ausweiten und daher schnell vom Prototyping zur Serienproduktion \u00fcbergehen m\u00fcssen. Die STEP-Technologie (Selective Thermoplastic Electrophotographic Process)<\/a> von Evolve Additive Solutions passt in dieses Marktsegment und bietet sich als praktikable Alternative zum Spritzgie\u00dfen f\u00fcr die Herstellung hochwertiger ABS-Teile in Gro\u00dfserie an. Aber wie? Lassen Sie uns in diesem Artikel n\u00e4her auf dieses Thema eingehen.<\/p>\n

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Satz 3D-gedruckter ABS-Klammern mit STEP-Technologie.<\/p><\/div>\n

Wie funktioniert die STEP-Technologie?<\/h3>\n

Die STEP-Technologie von Evolve geh\u00f6rt zur Familie der additiven Technologien<\/a>, entspricht aber nicht genau den Verfahren, die in der internationalen Norm ISO\/ASTM 52900:2021 beschrieben sind, die die Verfahren der additiven Fertigung beschreibt.<\/p>

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Bei der STEP-Technologie werden die Teile zwar Schicht f\u00fcr Schicht hergestellt, aber der Kern der Technologie basiert auf dem digitalen Hochgeschwindigkeitsdruck in 2D. Sie gliedert sich in drei Schritte: Der erste ist die Bildreproduktion oder imaging<\/strong><\/em>, bei der die Partikel des Teils und der Tr\u00e4germaterialien selektiv auf einer sich bewegenden Bahn mit Hilfe der Elektrofotografie aufgebracht werden; der zweite ist die Ausrichtung<\/strong>, bei der die Bilder erhitzt und auf das Druckbett \u00fcbertragen werden; und schlie\u00dflich erfolgt die Verschmelzung<\/strong>, bei der die Partikel unter Einwirkung von Hitze und Druck in die Druckschicht eingeschmolzen und anschlie\u00dfend unter die Glas\u00fcbergangstemperatur abgek\u00fchlt werden. Die kompletten Schichten mit Bauteil und Tr\u00e4germaterial werden nacheinander aufgetragen, sodass das 3D-Teil entsteht.<\/p>\n

„Wir haben einen Weg gefunden, technische Thermoplaste so zu mikronisieren, dass sie sich wie Toner in einem 2D-Drucker verhalten“<\/em>, erkl\u00e4rt John Lees, Vice President of Engineering bei Evolve.<\/p>\n

Das Interessante an STEP und was diese Technologie laut Evolve von anderen additiven Verfahren unterscheidet, ist, dass sie die Herstellung von Teilen mit hoher Dichte erm\u00f6glicht. Das liegt daran, dass die Walze das Bild durch Druck auf die Druckschicht presst<\/strong>, was in Verbindung mit W\u00e4rme f\u00fcr eine optimale Haftung sorgt. Die von Evolve vermarktete Maschine, die SVP\u2122 (Scaled Volume Production), scannt au\u00dferdem die Schicht bei jedem Durchgang, um eventuelle H\u00f6henunterschiede zu erkennen, und gleicht diese durch Anpassung der Ablagerung in den nachfolgenden Schichten aus. Nach Angaben von Evolve erm\u00f6glicht STEP im Vergleich zu anderen additiven Verfahren die Herstellung von Bauteilen mit h\u00f6herer Genauigkeit und besseren mechanischen Eigenschaften, die in gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab hergestellt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Eine SVP-Maschineneinheit umfasst 92 Brackets\u00e4tze mit insgesamt 736 Brackets, die in 6,5 Stunden gedruckt wurden.<\/p><\/div>\n

Herstellung von ABS-Teilen: Vergleich zwischen STEP, anderen additiven Technologien und Spritzgie\u00dfen<\/h3>\n

Nachdem wir einen \u00dcberblick \u00fcber die Technologie gegeben haben, wollen wir uns nun der Frage zuwenden, warum sich diese Technologie von anderen AM-Verfahren unterscheidet und eine echte Alternative zum Spritzgie\u00dfen sein k\u00f6nnte, wenn es um die Herstellung hochwertiger und skalierbarer ABS-Teile geht. Zun\u00e4chst zu den Materialien: STEP verwendet zwei Arten von ABS, ein schwarzes und ein hellgraues. Das Verfahren funktioniert auch mit Nylon<\/a> PA11, das eine gr\u00f6\u00dfere Dehnung und einen h\u00f6heren Erweichungspunkt aufweist.<\/p>\n

Was die Druckgeschwindigkeit<\/strong> angeht, so ist die Technologie schneller als beispielsweise die additiven Technologien der Pulverbettfusion<\/a>. Dies liegt daran, dass bei diesen Technologien das gesamte Bauvolumen f\u00fcr jeden Druck verwendet werden muss und somit l\u00e4ngere Zeiten f\u00fcr den Wechsel von einer Produktion zur n\u00e4chsten erforderlich sind, was bei STEP nicht der Fall ist. Vielmehr kann der Prozess angehalten werden, sobald das Teil fertig ist, und nach der Entnahme kann sofort mit einem neuen begonnen werden.<\/p>\n

Was die Detailtreue<\/strong> der Teile angeht, so betr\u00e4gt die Schichtdicke bei STEP 13 Mikrometer, wobei 22 \u03bcm gro\u00dfe Partikel die Herstellung starker, hochaufl\u00f6sender Teile erm\u00f6glichen; die Oberfl\u00e4chenrauhigkeit betr\u00e4gt 3-6 \u03bcm. Das Kodak NexPress Drucksystem, das bei dieser Technologie zum Einsatz kommt, hat eine Aufl\u00f6sung von 600 Punkten pro Zoll (DPI), was einer Pixelgr\u00f6\u00dfe von 40 Mikrometern entspricht. Da es sich um ein elektrofotografisches Verfahren handelt, st\u00f6\u00dft es nicht auf die gleichen thermischen Herausforderungen wie andere 3D-Druckverfahren, wie z. B. die Begrenzung der Leistungsdichte. Aus diesem Grund will Evolve mit STEP die „historischen“ Grenzen der additiven Fertigung und insbesondere das Verh\u00e4ltnis zwischen Druckgeschwindigkeit und Aufl\u00f6sung<\/strong> \u00fcberwinden.<\/p>\n

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Ein dichtes ABS-Teil kann die Anforderungen an die Handhabung von Luft oder Fl\u00fcssigkeiten erf\u00fcllen.<\/p><\/div>\n

Im Vergleich zum Spritzgie\u00dfen kann STEP nicht die gleichen hohen St\u00fcckzahlen produzieren, bietet aber die gleichen mechanischen Eigenschaften und die gleiche Qualit\u00e4t f\u00fcr ABS-Teile. Dies ist, wie erwartet, ein Argument f\u00fcr dieses additive Fertigungsverfahren, das eine gute L\u00f6sung f\u00fcr kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sein k\u00f6nnte, die ihre Produktion ausweiten wollen.<\/p>\n

Angesichts der relativen Geschwindigkeit von STEP kann die Technologie eine Br\u00fccke zwischen Prototyping und Serienproduktion schlagen. Dar\u00fcber hinaus kann sie in Bezug auf die Kosten<\/strong> eine erste L\u00f6sung f\u00fcr KMU sein, die sich Investitionen in die Spritzgusstechnologie nicht leisten k\u00f6nnen.<\/p>\n

3D-Druck von ABS-Endteilen in Serie<\/h3>\n

Wie bereits erw\u00e4hnt, werden ABS-Bauteile in zahlreichen Bereichen und Anwendungen eingesetzt. Dazu geh\u00f6ren Bew\u00e4sserungssysteme und elektrische Bauteile. Beide profitieren nicht nur von den Eigenschaften des Materials, sondern haben auch gemeinsam, dass sie kleine, detaillierte Teile in nicht allzu gro\u00dfen Serien herstellen m\u00fcssen. Aus diesem Grund erweist sich das Spritzgie\u00dfen oft nicht als die kl\u00fcgste Wahl, auch wenn man die zus\u00e4tzlichen Kosten f\u00fcr die Formen bedenkt.<\/p>\n

Die STEP-Technologie erm\u00f6glicht in diesem Fall zum Beispiel die Herstellung von Sprinklerventilen, R\u00fcckschlagventilen und Druckpr\u00fcfverteilern f\u00fcr Bew\u00e4sserungssysteme. In diesen F\u00e4llen ist ABS ideal, da es chemisch resistent gegen w\u00e4ssrige S\u00e4uren, Laugen und konzentrierte Salz- und Phosphors\u00e4uren ist. Dar\u00fcber hinaus konnte die Technologie die f\u00fcr diese Teile erforderlichen wesentlichen Eigenschaften, n\u00e4mlich Dichte, Hohlraumfreiheit und Porosit\u00e4t, gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

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Kugelventile, die nach dem STEP-Verfahren hergestellt werden.<\/p><\/div>\n

Ein weiterer Anwendungsfall der STEP-Technologie f\u00fcr die Herstellung von ABS-Endteilen ist die Produktion von Geh\u00e4usen f\u00fcr elektrische Verbindungen. Der Einsatz der STEP-Technologie war in diesem Fall sinnvoll, da sie Pr\u00e4zision und Geschwindigkeit miteinander verbindet und es dem Endanwender erm\u00f6glicht, 195 Teile in knapp zwei Stunden herzustellen. Bei einem Standard-Dreischichtbetrieb entspricht dies einem Aussto\u00df von \u00fcber 300.000 Teilen pro Jahr.<\/p>\n

Der Einsatz der STEP-Technologie f\u00fcr diese Anwendungen sowohl im Prototyping als auch in der Produktion hat es den Anwendern erm\u00f6glicht, die Risiken zu verringern, die mit dem Einsatz mehrerer Produktionsverfahren verbunden sind. Um die STEP-Technologie selbst zu entdecken, fordern Sie HIER<\/a> ein kostenloses Muster an.<\/p>\n

Was halten Sie von STEP f\u00fcr ABS-Teile? Lassen Sie uns dazu 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

*Bildnachweise: Evolve Additive Solutions<\/span><\/i>\u00a0<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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