3D-Drucker in der Konstruktion

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Druckfrisch in 3D

Hier entstehen Innovationen: Die Mitarbeiter der Abteilung Mechanische Entwicklung erfinden neue Geräte, verbessern das Standardprogramm und kreieren individuelle Kundenlösungen.

„Dieser Kollege arbeitet auch nachts“, stellt uns Jürgen Knez, Leiter Entwicklung Mechanik, den 3D-Drucker der Brabender Technologie vor. Er steht tatsächlich im Druckerraum, auch, wenn er mit Papier nichts im Sinn hat: Er schmilzt mit einem kleinen Extruder Stränge aus PETG, einem lebensmittelechten Material, zu stabilen Werkstücken auf. „Wir haben uns für einen qualitativ hochwertigen Industriedrucker entschieden, damit die gedruckten Teile auch stabil und einsatzfähig sind.“ Das Gerät gehört in Qualität und Größe zu den besten am Markt.

Sicherheit für Konstrukteure

Tatsächlich finden gedruckte Werkstücke inzwischen fast überall in der Entwicklung Einsatz. „Das ist so praktisch für schnelles Ausprobieren: Über Nacht bekommen wir ein passendes Teil ohne den Einkauf oder einen Zulieferer einschalten zu müssen.“ Für die Konstrukteure bedeuten die Teststücke zum Anfassen und Ausprobieren Sicherheit. Henning Reger, Mitarbeiter in der Entwicklung Mechanik, zeigt uns ein Beispiel: Er hat drei- und viergängige Schnecken entwickelt, die eine möglichst pulsationsfreie Dosierung von Kleinstmengen ermöglichen sollen. „Pro Schneckengang wird bei einer Umdrehung Material abgeworfen. Bei einer geringen Drehzahl bedeutet das einen gleichmäßigen Rhythmus. Mehrgängige Schnecken tragen das Pulver pulsationsarm aus“, erläutert der Konstrukteur die Überlegung.

Allerdings ist die Konstruktion von mehrgängigen Doppelschnecken eine Herausforderung, schließlich müssen sie perfekt ineinanderpassen. „Also haben wir sie samt Schneckenanbindung ausgedruckt und aufmontiert. So konnten wir die Passgenauigkeit sehen und sie tatsächlich im Zusammenspiel drehen lassen, was perfekt funktioniert.“ Die Modelle sind hohl und nur mit einer Wabenkontur gefüllt, weil das schneller geht und weniger Material verbraucht. Die Stabilität ist trotzdem ausgezeichnet. „Bei Bedarf können die Teile später auch noch spanend bearbeitet und so angepasst werden.“

Alles ist möglich

Schnecken, kleine Behälter, Zahnräder, Verbindungsstücke, Motoranbindungen, Gleitplatten und vieles mehr haben die Konstrukteure von Brabender Technologie inzwischen schon auf dem Drucker hergestellt. „In unserem Labor steht ein Dichtungsprüfstand, den wir bis auf den Antrieb komplett aus 3D-Druckteilen zusammengebaut haben“, berichtet Jürgen Knez. Damit ermitteln die Kollegen jetzt die Standzeit von Dichtungen und beurteilen so deren Material. Die Erkenntnisse daraus haben schon zu ersten Veränderungen geführt.Vor dem Druck steht jedoch eine ganze Menge Arbeit. „So ein 3D-Drucker hat eine Vielzahl an Parametern, die sich je nach Bauteil verändern lassen“, erklärt der Experte. „Da geht es um Druck, Düsen und Heizbett-Temperatur, die Wabenstrukturen, eventuelle Stützkonturen, Schichthöhen und vieles mehr.“ Es hat eine Weile gedauert, bis die Mitarbeiter diese Vielfalt an Einstellungsmöglichkeiten im Griff hatten. Heute entsprechen die Modelle in der Regel auf Anhieb den Vorstellungen des Konstrukteurs. „3D-Druck ist mehr als die CAD-Zeichnung. Dieses zusätzliche Wissen mussten wir uns erst aneignen. Aber es hat sich gelohnt!“

 

Sehen Sie auch unser Video über die Abteilung Konstrukion!

 

(erschienen in FLUX 1/2019)