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Je größer das Bauvolumen des 3D-Druckers, desto größer ist die Chance, ein ganzes Objekt zu bauen

Als Gründer Scott Crump das Fused Deposition Modeling (FDM) erfand, suchte er nach „einem einfachen Weg, einen Spielzeugfrosch für seine Tochter zu bauen“. 1988 meldete er eine Heißklebepistole unter CNC-Steuerung zum Patent an, die inzwischen zu einem der Standbeine der 3D-Druckindustrie geworden ist.

Das FDM-Patent lief 2009 aus. Dies ermöglichte es Unternehmen wie Prusa und Ultimaker, wettbewerbsfähige 3D-Drucker zu entwickeln, obwohl niemand ihre Technologie „FDM“ nannte. Der Name ist immer noch ein Markenzeichen, und Leute, die keine Stratasys-Visitenkarten vertreiben, bezeichnen die Technologie oft als FFF (Fused Filament Manufacturing) oder Filament.

Stich stoppen

Im Gegensatz zu Stratasys bieten nur wenige Hersteller von FFF-Druckern ultragroße Geräte zur Herstellung größerer 3D-gedruckter Objekte an. Dies wird von BigRep in Berlin durchgeführt.

Frank Marangell, Präsident von BigRep America Inc. in Wilmington, Massachusetts, nannte viele Vorteile von großformatigen FFF-Maschinen. Die wichtigste davon ist die Fähigkeit, integrale Teile zu bauen.

Die größte Maschine des Unternehmens verfügt über eine 1 Meter lange Baukammer. „Dies ermöglicht es Herstellern, größere Teile als einzelnes Teil zu drucken, anstatt mehrere kleinere Teile zusammenzukleben und zu stiften. Außerdem bietet es mehr Flexibilität.“ sagte Marangell. „Zum Beispiel gibt es wie bei kleinen Maschinen weniger Einschränkungen bei der Teileausrichtung während des Bauprozesses. Dies erleichtert das Drucken wichtiger Teilemerkmale in der vertikalen oder Z-Achse und bietet so eine höhere Genauigkeit.“

Marangell sagte, dass die Ausrüstung von Möbelherstellern, Bauunternehmen, Spielzeugherstellern und der Automobilindustrie zum Drucken von Prototypen von Kühlergrills und Armaturenbrettern verwendet wurde Armaturen . Armaturen in der Fabrikhalle.

Der Besitz einer großen Maschine bedeutet nicht, dass sich der Hersteller darauf beschränkt, große Teile zu drucken. Marangell wies darauf hin, dass viele Kunden BigRep-Maschinen mit einer Ausrüstung von 1,600 Quadratzoll verwenden. Das Druckbett ist 15 bis 20 Mal größer als die meisten FFF-Maschinenbetten. Sie können den gesamten Produktionsprozess kleinerer Teile in einem Teil drucken und diese dann zu Maschinen umbauen, um bei Bedarf große Teile zu drucken.

Je größer das Bauvolumen des 3D-Druckers, desto größer ist die Chance, ein ganzes Objekt zu bauen

Große Einschränkungen

Kritiker von FFF-Maschinen (ob Klein-, Mittel- oder Großformatdrucker) sagen, dass die Technologie mehrere Mängel aufweist. In der Vergangenheit war die Delamination bei FFF-Geräten immer ein Problem, und die Auflösung und Genauigkeit reichen normalerweise nicht aus, um feine Details zu erzielen, insbesondere wenn die Größe von Teilen und Maschinen größer wird.

Außerdem kann die Spulengröße bei der Herstellung großer Werkstücke begrenzt sein. Wenn es keine Möglichkeit gibt, die leere Materialspule zu erkennen, stoppen Sie die Konstruktion automatisch, bis die Spule ersetzt ist, und nehmen Sie dann das Papier an der Position, an der die vorherige Spule gestoppt hat wenn das Gerät druckt. .

Marangell sagte, dass industrielle FFF-Drucker diese Probleme gelöst haben. BigRep und die wettbewerbsfähigen Großformatdrucker verfügen über automatisches Spulenmanagement, sensorbasierte Prozessüberwachung, Mehrrollen- und Großrollenfunktionen und verschiedene Düsengrößen zum Drucken feiner Details oder zur Maximierung der Auftragsraten.

Clevere Fertigung

François Guilbault, Präsident von Solaxis Ingenious Manufacturing Inc., Bromont, Quebec, verfügt über umfangreiche Erfahrung im Großformatdruck. Das 10-köpfige Solaxis-Team betreibt zwei Fortus 400mc und sieben F900 Gen III FDM-Drucker von Stratasys. Letztere wird mit den Maßen 914 x 609 x 914 mm gefertigt.

Guilbault erklärte, dass Solaxis 2010 gegründet wurde und verschiedene Branchen bedient. Die Luftfahrtindustrie gehört aufgrund der Nähe zu Bombardier Aerospace in Montreal zu den besten, aber das Unternehmen druckt auch Teile für Hersteller von Luftqualitäts- und Industrieausrüstungen.

Hervorzuheben sind ein Tiefziehwerkzeug 28 x 28 x 12 mm aus PEKK sowie Bodenbeläge und andere Teile für Wohnmobile (Wohnmobile), die teilweise zu groß sind und an mehreren Stellen miteinander verbunden werden müssen . Fast zwei Drittel der vom Unternehmen gedruckten Artikel sind Endverbraucherteile; der Rest sind Funktionsprototypen oder Sonderwerkzeuge.

Guilbault wies darauf hin, dass korrektes Spleißen nicht unbedingt zu vermeiden ist und die zum Spleißen verwendete Technologie ähnlich der in Karosseriewerkstätten verwendet wird. Im Beispiel des Wohnmobil-Bodens ist die Fuge stärker als das umgebende Material. Er fügte hinzu, dass es manchmal viel schneller sei, Teile zu drucken und sie dann zusammenzubauen.

Guilbault sagte: „Größere Teile können sich verziehen und überhitzen, insbesondere bei Hochtemperaturmaterialien (wie PEKK und Ultem).“ „Die jüngsten Fortschritte bei der Hardware haben dazu beigetragen, diese Probleme zu vermeiden, aber auch Konstruktionsstrategien spielten eine Rolle.“

Auch beim 3D-Druck von Nylon und anderen feuchtigkeitsempfindlichen Materialien spielen Strategien eine Rolle. Bei diesen Anwendungen ist es wichtig, dass die Luft im Gebäuderaum trocken gehalten wird.

„Eine gute Ausrüstung ist natürlich wichtig, aber der Erfolg des Großformatdrucks hängt weitgehend von Ihren Fähigkeiten im Teiledesign und der Fähigkeit ab, potenzielle Problembereiche vorherzusagen“, sagte Gilbert.

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