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Titan ist teuer und die aus diesem Material hergestellten Teile sind oft komplex, was herkömmliche Herstellungsmethoden kostspielig macht. Der 3D-Druck erfreut sich in bestimmten Anwendungsbereichen aufgrund seines enormen Potenzials zur Senkung der Herstellungskosten immer größerer Beliebtheit, insbesondere in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie.
Als additive Fertigungstechnologie (und nicht subtraktiv) erzeugt der 3D-Druck im Allgemeinen weniger Abfall, und für den 3D-Druck konzipierte Teile erfordern oft weniger Material. Hersteller können durch den 3D-Druck auch Zeit, Energie und Werkzeugkosten sparen. Werfen wir einen genaueren Blick auf den aktuellen Stand des Titan-3D-Drucks, der Maschinen, Dienstleistungen und Unternehmen, die ihn verwenden.
6 Gründe, sich für 3D-Druck gegenüber Maschinen oder Guss zu entscheiden
Materialeffizienz
Herkömmliche Bearbeitungsprozesse wie das CNC-Fräsen verursachen häufig große Mengen an Materialabfall. Bei der Verwendung von teurem Titan benötigt der 3D-Druck (auch additive Fertigung genannt) nur ausreichend Material für die Herstellung des Teils und einiger Stützen, während der Rest des Titanpulvers für den nächsten Druck verwendet werden kann.
Durch den 3D-Druck von Titan können Teile hergestellt werden, die der endgültigen gewünschten Form sehr nahe kommen, wodurch die Notwendigkeit einer umfangreichen Nachbearbeitung verringert und der Abfall weiter reduziert wird.
Designoptimierung
Mit dem 3D-Druck können Sie komplexe, leichte Strukturen erstellen, die mit herkömmlichen Methoden nur schwer oder gar nicht herzustellen sind. Dadurch können Teile weniger Material verbrauchen und gleichzeitig Festigkeit und Funktionalität beibehalten.
Ingenieure erreichen dies unter anderem durch den Einsatz von CAD-Software zur Topologieoptimierung, die das Teilegewicht durch die Entfernung unnötigen Materials reduziert. Dies ist insbesondere in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt von Vorteil, wo ein geringeres Gewicht zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann.
Durch den 3D-Druck können komplexe integrierte Komponenten hergestellt werden, die typischerweise den Zusammenbau mehrerer Teile erfordern. Durch die Konsolidierung mehrerer Teile in einem einzigen Druck während der Entwurfsphase können Unternehmen Montagezeit, Arbeitskosten und potenzielle Fehlerquellen reduzieren. Mit weniger Teilen wird die Lieferkette einfacher, wodurch der Bedarf an mehreren Lieferanten reduziert und die Logistikkosten gesenkt werden.
Keine Werkzeuge oder Einrichtungskosten erforderlich
Für Gussteile aus Titan erfordert die traditionelle Fertigung kundenspezifische Werkzeuge, beispielsweise Formen. Beim 3D-Druck sind keine Formen oder Kerne mehr erforderlich, da die Teile direkt aus digitalen Dateien gedruckt werden. Änderungen am Teiledesign können schnell umgesetzt werden, ohne dass neue Werkzeuge erforderlich sind, wodurch die mit Designänderungen verbundenen Kosten gesenkt werden.
Kürzere Lieferzeiten
Bei einem hauseigenen Metall-3D-Drucker beträgt die Lieferzeit für einzelne Teile möglicherweise nur wenige Tage, während 3D-Druckdienste möglicherweise längere Lieferzeiten erfordern. Aufgrund kürzerer Produktionszeiten können Unternehmen Teile nach Bedarf herstellen, ohne dass ein ständiger Lagerbestand erforderlich ist.
Anpassung und Flexibilität
Durch den 3D-Druck können kundenspezifische Teile ohne erneute Bearbeitung individuell angepasst werden, wodurch die Herstellung kleiner Stückzahlen oder kundenspezifischer Produkte, beispielsweise patientenspezifischer chirurgischer Instrumente, einfacher und kostengünstiger wird. Durch den 3D-Druck können Teile mit geringerer mechanischer Komplexität hergestellt werden, was zu Komponenten führt, die länger halten und weniger Wartung erfordern, was die Betriebskosten weiter senkt.
Sparen Sie Energie
Titan-3D-Druckverfahren wie das Elektronenstrahlschmelzen (EBM) oder das selektive Laserschmelzen (SLM) sind oft energieeffizienter als die herkömmliche Bearbeitung, insbesondere wenn man die Notwendigkeit einer geringeren Nachbearbeitung und eines geringeren Materialrecyclingaufwands berücksichtigt.
