Was ist eine solide Freiformfertigung?

Solid Freeform Fabrication (SFF) ist die Herstellung spezifischer Teile und Komponenten, ohne dass kundenspezifische Formen und Matrizen erforderlich sind. Sie werden in einem Freiformverfahren unter Verwendung sorgfältig kontrollierter Computerdateien und -geräte hergestellt, um sie Schicht für Schicht aufzubauen. Es stehen mehrere Methoden zur Verfügung, die alle auf computergestütztem Design (CAD) und Prozesssteuerungstools basieren. Kunststoffe, Metalle und Harze können zur Herstellung einer Vielzahl voll funktionsfähiger und verwendbarer dreidimensionaler Prototypen und Komponenten verwendet werden.

Es werden vier gängige Arten der Freiform-Massivfertigung verwendet. Sie beginnen mit der Erstellung einer Computerdatei, die das herzustellende Objekt dreidimensional genau darstellt. Der Computer zerlegt das Objekt in eine Reihe von Schnitten, basierend auf der Dicke der bei der Herstellung zu verwendenden Materialien, und führt sie einer Produktionseinheit zu. Legen Sie die Scheiben einzeln übereinander und bauen Sie so das Objekt auf, bis es fertig ist.

Eine Möglichkeit ist das selektive Lasersintern, bei dem ein Laser pulverförmige Materialien zu jeder Schicht verschmilzt. Bei der Herstellung laminierter Objekte erstellt der Computer eine Reihe von Schichten und fügt sie zusammen. Bei der Stereolithographie wird eine Plattform verwendet, die in einem Harzbecken versenkt ist. Die Plattform wird UV-Licht ausgesetzt, um eine Schicht auszuhärten, und dann abgesenkt, damit der Vorgang wiederholt werden kann. Wenn die Plattform fällt, nimmt das Objekt Gestalt an.

Eine weitere Form der Festkörperfertigung in freier Form ist das Fused Deposition Modeling. Dabei wird erhitzter Kunststoff verwendet, der durch eine Düse gedrückt wird, um eine Hülle zu erzeugen. Jede weitere Schicht baut beim Aushärten auf der letzten auf und schafft so ein fertiges, festes Objekt. Die beste Produktionsmethode kann von den verwendeten Materialien und der Art des herzustellenden Objekts abhängen.

Universitäten nutzen die solide Freiformfertigung in Forschung und Entwicklung, wo Ingenieure auch an neuen Technologien arbeiten, um den Prozess schneller und kostengünstiger zu machen. Dazu kann die Erforschung völlig neuer Produktionsmethoden gehören, die teilweise auch dem Endverbraucher zugänglich gemacht werden sollen. Anstatt Produkte zu kaufen, könnten Verbraucher beispielsweise Dateien kaufen, die in ihre persönlichen 3D-Drucker eingespeist werden und eine sofortige Ausgabe ermöglichen.

Hersteller nutzen diese Technologie beim Prototyping und bei kundenspezifischen Komponenten. Mit dieser Methode kann beispielsweise die Erstellung einzigartiger Werkzeuge deutlich profitabler sein. Es gibt auch militärische Anwendungen für die solide Freiformfertigung, wobei im Verteidigungsbereich fortlaufend Forschung und Entwicklung betrieben wird. Die Berufsfelder in diesem Bereich sind vielfältig und für die Arbeit in der Massiv-Freiformfertigung ist in der Regel ein Hochschulabschluss erforderlich.

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