{"id":56993,"date":"2024-07-03T00:01:37","date_gmt":"2024-07-02T22:01:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=56993"},"modified":"2025-09-04T10:41:38","modified_gmt":"2025-09-04T08:41:38","slug":"3d-sanddruck-leitfaden-030720241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-sanddruck-leitfaden-030720241\/","title":{"rendered":"Alles, was Sie \u00fcber den 3D-Sanddruck wissen m\u00fcssen"},"content":{"rendered":"

3D-Druck mit Kunststoff<\/a> und Metall<\/a> ist bereits etabliert und auch im allgemeinen Bewusstsein kein Geheimnis mehr. Dass aber auch Sand als Material f\u00fcr den 3D-Druck herangezogen werden kann, ist au\u00dferhalb der Fachwelt eher unbekannt. Tats\u00e4chlich erweist sich der 3D-Sanddruck als gewinnbringende L\u00f6sung f\u00fcr eine Vielzahl an Branchen und besonders f\u00fcr das traditionelle Sandgie\u00dfen komplement\u00e4r. Der Sandguss wird durch den 3D-Druck schneller, flexibler und kosteng\u00fcnstiger. Wie aber funktioniert der 3D-Druck mit Sand und wie kann der konventionelle Sandguss von diesem additiven Verfahren<\/a> profitieren? Diesen Fragen gehen wir in den folgenden Abschnitten nach. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Um die Bedeutung des 3D-Sanddrucks f\u00fcr das Gie\u00dfen nachzuvollziehen, ist es notwendig, das herk\u00f6mmliche Verfahren des Sandgie\u00dfens zu verstehen. Beim Sandguss handelt es sich um ein Gie\u00dfverfahren zur Herstellung von Endteilen aus Metallen und anderen Werkstoffen. Die Form, in welche das fl\u00fcssige Material gegossen wird, besteht dabei aus Sand, welcher den hohen Temperaturen standh\u00e4lt. Das Ur-Verfahren des Metallgie\u00dfens ist seit Jahrtausenden bew\u00e4hrt und reicht bis etwa 3.200 Jahre vor Christus zur\u00fcck. Nat\u00fcrlich durchlief der Fertigungsprozess verschiedene Entwicklungsschritte, das Grundkonzept blieb aber unver\u00e4ndert. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"Sandguss\"

Beim Sandgussverfahren wird ein fl\u00fcssiger Werkstoff (meist Metall) in Fromen aus Sand gegossen. (Bild: BigRep)<\/p><\/div>\n

Heutzutage beginnt das Verfahren mit einer 2D-Zeichnung des geplanten Objekts. Anhand des Konzepts wird ein Modell gefertigt, das \u2013 wenn es f\u00fcr Endteile aus Metall<\/a> herangezogen wird \u2013 allerdings in seinen Dimensionen gr\u00f6\u00dfer ausf\u00e4llt, um die Schrumpfung einzubeziehen. Au\u00dferdem muss das Modell Eingusskan\u00e4le und Windpfeifen aufweisen. Die gefertigte Negativform wird in einen Baukasten gepresst, der mit Sand gef\u00fcllt ist. Im Sand entsteht dann ein Abbild des Modells \u2013 die Form. In diese Form wird das fl\u00fcssige Material (Aluminium<\/a>, Stahl, Magnesium, Eisen) gegossen und entnommen, sobald es abgek\u00fchlt ist. Im Rahmen der Nachbearbeitungsschritte m\u00fcssen auch die Eingusskan\u00e4le und Speiser entfernt werden. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>

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Obwohl sich das Sandgie\u00dfen durch seine detailgetreuen Resultate bew\u00e4hrt hat, verdeutlichen die genannten Prozessschritte, dass es sich um ein aufwendiges Verfahren mit vielen Etappen handelt. Hier kommt der 3D-Druck ins Spiel! Die Kombination aus klassischem Gie\u00dfen und additiver Fertigung macht den Prozess effizienter, indem die Formen oder Kerne f\u00fcr Teile mit Hohlr\u00e4umen per CAD<\/a> digital konzipiert und per 3D-Sanddruck gefertigt werden. Somit entfallen die Schritte der Modellkonzeption, Modellerstellung und der Abdruck in den Formk\u00e4sten. Auf den Punkt gebracht, bietet der 3D-Druck eine Abk\u00fcrzung zum gew\u00fcnschten Ziel und spart Zeit, Kosten und Ressourcen<\/a>.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Vor dem Druck erfolgt die Erstellung des Designs f\u00fcr die Form per CAD. (Bild: voxeljet)<\/p><\/div>\n

Bevor wir auf die vielf\u00e4ltigen Vorteile genauer eingehen, konzentrieren wir uns aber auf den 3D-Sanddruck selbst. Dabei wird kein herk\u00f6mmlicher Sand aus dem Sandkasten oder vom Strand verwendet, sondern Quarzsand, welcher wiederum vorwiegend aus Quarzk\u00f6rnern besteht. Je nach Gusslegierung des endg\u00fcltigen Teils k\u00f6nnen unterschiedliche Sandtypen zum Einsatz kommen. Quarzsand SH-F01 ist matt und schwarz, SH-P14 ist beige und typisch sandfarben. Beide bieten eine hohe thermische Best\u00e4ndigkeit und hohe Festigkeit. Daneben kann auch synthetischer Sand SH C052 verwendet werden. Dieser basiert auf Keramik und bietet \u00e4hnliche Eigenschaften wie die zuvor genannten Typen. Der Sand wird im 3D-Sanddruck dann anstatt des herk\u00f6mmlichen Pulvers (Metall oder Kunststoff) per Binder Jetting<\/a> zu den Formen f\u00fcr den Sandguss verarbeitet.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Vorteile und Anwendungen des 3D-Sanddrucks<\/h3>\n

Binder Jetting gilt im Vergleich zu manch anderen 3D-Drucktechnologien<\/a> als besonders effizient. Das gilt nicht nur f\u00fcr die Verarbeitung von Kunststoff- oder Metallpulver, sondern auch f\u00fcr Sand. Durch den 3D-Druck mit Binder Jetting k\u00f6nnen also nicht nur Etappen des regul\u00e4ren Sandgusses \u00fcbersprungen werden, sondern die Formen besonders effizient gefertigt werden. Durch die Zeitersparnis in der Produktion ergibt sich auch ein Kostenvorteil. So kann der Sanddruck der Formen zu einer Kostensenkung von 75 % in der Gesamtproduktion f\u00fchren.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Ein Maschinenbediener reinigt Sand von einem 3D-gedruckten Kern. (Bild: Hoosier-Muster)<\/p><\/div>\n

Das 3D-Modell wird am Computer konzipiert, sodass \u00c4nderungen und individuelle Anpassungen bequem umgesetzt werden k\u00f6nnen. Au\u00dferdem ist es m\u00f6glich, komplexe Geometrien zu realisieren und in jedem Ma\u00dfstab zu produzieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Sandformen per Binder Jetting eine hohe Ma\u00dfgenauigkeit aufweisen und beliebige St\u00fcckzahlen gefertigt werden k\u00f6nnen. Dadurch er\u00f6ffnen sich auch Wettbewerbsvorteile, da besser auf Kundenw\u00fcnsche eingegangen werden kann.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Neben Zeit- und Kosten- ist der Sanddruck auch Ressourcen-schonend. F\u00fcr das Erstellen eines physischen Modells m\u00fcssen keine Materialien mehr verarbeitet werden. Indem bei additiven Verfahren zum Gro\u00dfteil nur das tats\u00e4chlich n\u00f6tige Material verwendet wird, f\u00e4llt insgesamt auch weniger Abfall an. Quarzsand gilt als \u00f6kologisches Material, ist praktisch unbegrenzt vorhanden und das nicht verwendete Druckpulver kann zudem zum Teil wiederverwendet werden. In diesem Sinne tr\u00e4gt der 3D-Sanddruck zu einer nachhaltigeren Produktion bei.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Der 3D-Sanddruck kann f\u00fcr Formen f\u00fcr diverse Anwendungen in Betracht gezogen werden, vor allem f\u00fcr solche, in der eine effiziente Produktion von komplexen Bauteilen erforderlich ist. Dies ist in der Automobilbranche<\/a> oder der Luft- und Raumfahrt<\/a> der Fall, konkrete Anwendungen sind beispielsweise Laufr\u00e4der oder Propeller. Die britische Gie\u00dferei Boro Foundry zog den 3D-Sanddruck etwa f\u00fcr die Produktion von Ersatzteilen heran. Der Sanddruck kann aber auch f\u00fcr die Herstellung von Designerm\u00f6bel<\/a>, in der Kunst<\/a> und Restaurierung eingesetzt werden. Gefertigt werden dabei sowohl Prototypen als auch kleine Serien. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"3D-Sanddruck-Formen\"

Eine durch 3D-Sanddruck hergestellte Form f\u00fcr ein Laufrad. (Bild: voxeljet)<\/p><\/div>\n

Hersteller von 3D-Sanddruckern<\/h3>\n

Innerhalb der 3D-Landschaft gibt es einige Hersteller, die sich auf die Verarbeitung von Sand spezialisiert haben. Insbesondere das deutsche Unternehmen voxeljet<\/a> hat sich dadurch einen Namen gemacht. Voxeljet bietet mehrere 3D-Drucksysteme f\u00fcr den 3D-Sanddruck an, darunter die Maschinen VX 200, 500, 1000, 2000 und 4000, welche \u00fcber eine unterschiedlich gro\u00df ausfallende Bauplattform verf\u00fcgen. Neben voxeljet sei auch ExOne zu nennen (mittlerweile von Desktop Metal \u00fcbernommen), welches sich ebenfalls auf Systeme f\u00fcr Binder Jetting mit Sand konzentriert hat.\u00a0 <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Auch wenn der 3D-Sanddruck ein kleineres Anwendungsspektrum abdeckt als der 3D-Druck von Harzen, Polymeren und Metallen, erf\u00fcllt er doch spezifische Anliegen. Aus diesem Grund erweitern auch immer mehr Service-Dienstleister<\/a> ihr Angebot um den 3D-Sanddruck, um noch besser auf Kundenw\u00fcnsche einzugehen und auch kleinere Gie\u00dfereien zu unterst\u00fctzen, die den Sandguss durch 3D-Druck reformieren m\u00f6chten, aber nicht \u00fcber die n\u00f6tigen Ressourcen verf\u00fcgen, selbst in einen 3D-Sanddrucker zu investieren.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Der voxeljet VX4000 ist der bislang gr\u00f6\u00dfte 3D-Sanddrucker. (Bild: voxeljet)<\/p><\/div>\n

Haben Sie bereits Erfahrungen mit dem 3D-Sanddruck gemacht? 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>.<\/span><\/p>\n

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

3D-Druck mit Kunststoff und Metall ist bereits etabliert und auch im allgemeinen Bewusstsein kein Geheimnis mehr. Dass aber auch Sand als Material f\u00fcr den 3D-Druck herangezogen werden kann, ist au\u00dferhalb der Fachwelt eher unbekannt. Tats\u00e4chlich erweist sich der 3D-Sanddruck als…<\/p>\n","protected":false},"author":6102,"featured_media":57005,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[38,37,49],"tags":[],"class_list":["post-56993","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-materialien","category-3d-technologie","category-aktuelles"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56993","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=56993"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56993\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":64730,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56993\/revisions\/64730"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/57005"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=56993"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=56993"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=56993"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}