3D-Druck-Service für Prototypen und Kleinserien

Funktionsprototypen, Vorserien und Kleinserien mit additiver Fertigung.

Professioneller 3D-Druck

Der professionelle 3D-Druck ist der ideale Weg, eine CAD-Datei schnell in ein physisches Bauteil zu verwandeln — funktionsfähig und bereit für Tests, Validierungen oder Kleinserien. Mit additiven Technologien wie FDM, SLA, DLP und HP Multi Jet Fusion lassen sich komplexe Geometrien, technische Prototypen, Sichtbauteile und belastbare Teile ohne die Zeiten und Anfangskosten herkömmlicher Werkzeuge herstellen. Marca Eng. verbindet die Geschwindigkeit des digitalen Prototypings mit einer industriellen Fertigungsweise: von der Wahl der Technologie und des Materials bis zur abschließenden Qualitätskontrolle ist jede Phase darauf angelegt, Teile zu erhalten, die zuverlässig und wiederholbar sind und den Anwendungsanforderungen des Projekts entsprechen.
Der 3D-Druck eignet sich besonders für Funktionsprototypen, Montagetests, Vorserien, Lehren, leichte Vorrichtungen und kleine kundenspezifische Serien, mit funktionaler Validierung bei jedem Produktschritt.

MJF 3D-Druck

Technologie im Überblick — MJF 3D-Druck

Der MJF-3D-Druck (Multi Jet Fusion) baut das Bauteil auf, indem er ein Bett aus Polyamidpulver Schicht für Schicht verschmilzt: die Druckköpfe tragen ein Schmelzmittel (Fusing Agent) dort auf, wo das Bauteil erstarren soll, und ein Detailmittel (Detailing Agent) an den Konturen; anschließend verschmelzen Infrarotlampen das behandelte Pulver. Das nicht aufgeschmolzene Pulver stützt die Teile während des Baus und macht eigene Stützstrukturen überflüssig. Hohlräume und Kanäle müssen das Entfernen des Pulvers zulassen. Nach Abkühlung und Entpulvern durchlaufen die Bauteile die vorgesehenen Finish- und Prüfschritte. Bauraum 380 × 284 × 380 mm, Schichtstärke 80 µm, von HP für jeden Werkstoff angegebene Toleranzen nach dem Strahlen in der Tabelle unten. Die an einem Bauteil erreichbaren Toleranzen hängen zusätzlich von Größe, Geometrie und Orientierung ab und werden bei der Projektprüfung bestätigt. Es ist die Technologie für Funktionsprototypen, kleine und mittlere Serien und Bauteile, die arbeiten müssen und nicht nur angeschaut werden.

Von HP angegebene Toleranzen, in mm, nach dem Strahlen, Cpk 1,33
Werkstoff	0–30 mm		30–50 mm		50–80 mm
Werkstoff	XY	Z	XY	Z	XY	Z
PA12 S und PA12 Schwarz	±0,25	±0,42	±0,30	±0,50	±0,37	±0,60
PA12	±0,25	±0,42	±0,30	±0,50	±0,37	±0,60
PA12 W	±0,20	±0,42	±0,25	±0,50	±0,30	±0,67
PA11	±0,27	±0,45	±0,33	±0,60	±0,40	±0,99
PA12 FR	±0,20	±0,42	±0,25	±0,50	±0,30	±0,60
PA12 Glass Beads	±0,31	±0,43	±0,35	±0,71	±0,39	±1,16
PP	±0,45	±0,90	±0,50	±1,30	±0,60	±1,40

PA12 Glass Beads und PP werden auf HP Jet Fusion 5200 gedruckt, die übrigen auf HP Jet Fusion 5600.

FDM 3D-Druck

Technologie im Überblick — FDM 3D-Druck

Großformatiger industrieller FDM-3D-Druck ist ideal für Funktionsprototypen, technische Bauteile, Montagelehren, Produktionsvorrichtungen und große Sonderteile. Leistungsfähige Thermoplaste liefern robuste, praxistaugliche Teile und sparen Zeit und Kosten gegenüber Werkzeugen oder konventioneller Bearbeitung. Bauraum bis 914 × 610 × 914 mm.

SLA 3D-Druck

Technologie im Überblick — SLA 3D-Druck

Die Stereolithografie baut das Teil auf, indem ein ultravioletter Laser ein flüssiges Harz aushärtet, den Umriss nachzeichnet und die Schnitte füllt. Sie eignet sich für feine Details und hochwertige Oberflächen; das Ergebnis hängt von Maschine, Harz, Orientierung und Nachbearbeitung ab. Bauraum bis 600 × 600 × 500 mm.

Verfügbare Harze: ein vielseitiges für ästhetische und funktionale Prototypen, ein transparentes mit Glaseffekt und ein zähes, wenn mechanische Festigkeit und thermoplastähnliches Verhalten gefragt sind.

Was für DLP gilt, gilt auch hier: Es sind Photopolymerharze, keine Thermoplaste. Das Bauteil wächst auf Stützen, die eine nachzuarbeitende Markierung hinterlassen, es muss nachgehärtet werden, um die angegebenen Eigenschaften zu erreichen, und es ist vor ultraviolettem Licht zu schützen, wenn es im Freien bleibt. Der Vorteil von SLA ist die Oberfläche: Wenn zählt, wie das Bauteil aussieht und sich anfühlt, ist das der richtige Weg.

DLP-/LCD-3D-Druck

Technologie im Überblick — DLP-/LCD-3D-Druck

Die Schichtbelichtung (DLP / LCD) härtet ein Photopolymerharz aus, indem die gesamte Schicht auf einmal belichtet wird, mit einem Projektor (DLP) oder durch eine LCD-Maske. Das ist der Unterschied zur Stereolithografie, bei der ein Laser die Kontur Punkt für Punkt nachzeichnet: Da die ganze Schicht belichtet wird, hängt die Bauzeit von der Höhe des Teils ab und nicht von der beanspruchten Fläche. Daraus ergeben sich feine Details und eine Oberflächengüte, die Filament- und Pulvertechnologien nicht erreichen. Bauraum bis 330 × 185 × 400 mm, Auflösung in der Ebene bis 43 µm, einstellbare Schichtdicke. Mindestwandstärken, -bohrungen und -details hängen von Harz, Geometrie und Orientierung ab und werden am Projekt geprüft.

Verfügbare Harze: ein Elastomer, ein Allzweckharz, ein zähes, eines für hohe Temperaturen, ein ableitfähiges, eines mit dokumentierten biologischen Prüfungen, ein strukturelles, ein keramikgefülltes und ein Silikon. Die Werte in der Tafel unten sind die von den Werkstoffherstellern angegebenen.

Ein Photopolymerharz ist kein Thermoplast. Einige ahmen dessen mechanisches Verhalten genau nach — Steifigkeit, Schlagzähigkeit, Dehnung — doch sie altern anders und müssen vor ultraviolettem Licht geschützt werden, wenn das Teil für den Außenbereich bestimmt ist. DLP kann auch Endbauteile herstellen, mit einem für die Anwendung qualifizierten Harz. Muss die konkrete für den Spritzguss vorgesehene Thermoplastsorte validiert werden, wird eine passende Werkzeuglösung geprüft. Ein MJF-Bauteil erlaubt geometrische und funktionale Prüfungen, gibt aber Werkstoff und Verhalten des spritzgegossenen Bauteils nicht automatisch wieder.

Was zu beachten ist. DLP arbeitet in begrenzten Bauräumen: Es ist die Technologie für kleine und mittlere Teile, bei denen Detail und Oberfläche zählen, nicht für sperrige. Das Teil wächst an Stützen hängend, die entfernt werden müssen, und die Ansatzstelle hinterlässt eine Markierung, die nachgearbeitet wird. Nach dem Druck ist eine Nachhärtung nötig: Erst sie bringt das Harz auf die angegebenen Eigenschaften, ein nicht nachgehärtetes Teil hat sie nicht. Für Dauerlasten, hohe Temperaturen oder Außeneinsatz muss das passende Harz gewählt werden — und mitunter lohnt sich ein Technologiewechsel.