Simultandruck

Bigfoot-Sichtung in Deggendorf

Wenn es um die tatsächliche Fertigung geht, ist das noch eher langsame 3D-Druckverfahren häufig nicht wirtschaftlich, insbesondere bei größeren Teilen, deren Produktion mitunter 100 Stunden oder mehr dauert. Der Delta Tower Big Foot L2016 Simultan, der in Deutschland exklusiv vom 3D-Druck-Experten Picco’s 3D World aus Deggendorf vertrieben wird, verfügt über zwei Extruder, die parallel geführt werden und so in einem Durchgang zwei gleiche Bauteile gleichzeitig herstellen.

Statt einer Druckdüse werden beim Modell Big Foot L2016 Simultan zwei Düsen parallel verfahren.

Gibt es Bigfoot oder gibt es ihn nicht? Das legendäre humanoide Wesen aus den nordamerikanischen Wäldern? Und wer kennt ihn nicht, den 16-mm-Film aus den 60ern, der ein – wie heißt es so schön? – kryptozoologisches Wesen zeigt und dafür gesorgt hat, dass die Gerüchteküche hochkocht?

Beim FDM-Verfahren wird ein drahtförmiges Druckmaterial durch Erwärmung geschmolzen.

Im Jahr 2002 hat Michael Wallace, der Sohn des verstorbenen Holzfäller-unternehmers und Bigfoot-Forschers Ray L. Wallace, dafür gesorgt, dass die Legende Bigfoot wieder in die Schlagzeilen gerät. Sein Vater habe seit dem Jahr 1958 Bigfoot-Fußspuren mit aus Holz geschnitzten Füßen gelegt. Die Veröffentlichung der Wallace-Geständnisse und der Fotos von Michael Wallace mit großen Holzfüßen in der Hand fand ein starkes Echo. Inhalt: „Bigfoot ist tot!“.

2016 lässt das Unternehmen Delta Tower Bigfoot auferstehen und sorgt für neue, reale Legenden – allerdings nicht in den Weiten Nordamerikas, sondern in den Weiten des 3D-Drucks. Der neue 3D-Drucker und das humanoide Wesen haben zwei Dinge gemeinsam: ihre Größe, und die Tatsache, zwei (!) große Abdrücke zu hinterlassen. Der Delta Tower Big Foot L2016 Simultan kann nämlich Produkt-Zwillinge fertigen und eröffnet ganz neue Einsatzmöglichkeiten in Design und Produktion. Das Gerät wurde eigens zum Druck großer Objekte entwickelt. Möglich wird dies durch die besondere Bauform der Delta-Tower-Serie, bei der statt des Druckbetts der Druckkopf verfahren wird, und durch die Größe der Geräte: Mit 700 x 700 x 1.200 mm bieten sie genug Platz auch für großformatige Komponenten – oder halt die simultane Fertigung.

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Grundlage der neuen Technik ist ein stabiles Gerüst aus Aluminium-Linearführungen, in dem die Druckdüse, das so genannte Hotend, mit Hilfe von sechs Halterungsarmen präzise entlang der dreidimensionalen Objektkontur bewegt wird und Schicht für Schicht des Druckmaterials aufträgt. Um die Effizienz und den Durchsatz zu erhöhen, wurde jedoch bei diesem 3D-Drucker die eigentliche Druckeinheit modifiziert und durch zwei Extruder mit einem exakt bemessenen Abstandshalter dazwischen ersetzt. Während des Produktionsvorgangs folgen beide Hotends auf diese Weise dem gleichen Weg, allerdings mit einem definierten räumlichen Versatz, so dass zeitgleich zwei Ausführungen des geplanten Objekts neben- einander in die Höhe wachsen und sich beispielsweise Klein-serien in der Hälfte der Zeit realisieren lassen.

Die 700 x 700 mm große Trägerfläche des Druckers bietet dazu ausreichend Platz. Darüber hinaus können dank der maximalen Bauraumhöhe von 1.200 mm selbst sehr lange beziehungsweise hohe Werkstücke erstellt werden. „Bislang gibt es eine ähnliche Art der Simultanfertigung nur für sehr kleine Abmessungen, beispielsweise 250 x 250 x 250 mm. Größer geht es mit herkömmlichen Druckern nicht, da bei diesen das Druckbett statt des Hotends verfahren wird. Das führt zu Rucklern, Verrutschen und unsauberen Konturen, die sich mit wachsendem Format immer stärker bemerkbar machen“, erklärt Joachim Schmidt, Geschäftsführer der Picco’s 3D World GmbH, die die Produkte des Schweizer Herstellers Delta Tower in Deutschland vertreibt und betreut. Bei deren Lösung ruht das Objekt dagegen unbeweglich auf dem Druckbett, wodurch auch in der Höhe die erforderliche Präzision erreicht werden kann. Ein Tastsensor sorgt dabei automatisiert für die ebene Ausrichtung der Grundfläche und zusätzlich stellt die im Boden integrierte Heizung sicher, dass das Produkt während des gesamten Vorgangs sicher auf der Platte fixiert bleibt.

Gedruckt wird im Fused-Deposition-Modeling-Verfahren (FDM) nach dreidimensionalen Vorlagen im STL-Format, die per SD-Karte, USB-Schnittstelle und optional per TCP/IP 10/100 an den Drucker übertragen werden. Beim Material hat der Anwender die Auswahl zwischen unterschiedlichen Stoffen, darunter PLA, PETG oder zu 100 % biologisch abbaubares BIO-PEARL, die sich je nach Anforderung in variablen Dicken auftragen lassen, um den gewünschten Effekt zu erzeugen. Die Bandbreite reicht von 0,05 mm für feinste Details bis zu 0,5 mm für höhere Produktionskapazitäten.

Kurze Amortisationszeit

Die Druckdauer hängt, wie bei allen 3D-Druckern, maßgeblich von der eingestellten Geschwindigkeit, Auflösungsgüte und der Objektgröße ab. Die hohen Maximalwerte des Delta Tower, was Detailgrad und realisierbare Größe betrifft, können daher bei Werkstücken, die die Grenzen des Machbaren ausreizen, durchaus zu Prozesszeiten von bis zu 320 Stunden führen. Der wirtschaftliche Vorteil, der sich aus der Verdopplung des Durchsatzes durch den Simultandruck ergibt, ist vor diesem Hintergrund signifikant und fällt umso mehr ins Gewicht, je größer das Produkt sein soll. Gegenüber dem Parallelbetrieb zweier Drucker – samt doppelter Investition, doppelter Betriebskosten und zweifachem Konfigurationsaufwand – amortisiert sich dadurch der geringe Aufpreis für den modifizierten Big Foot L2016 Simultan innerhalb kürzester Zeit. ee

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