Niedersachsen ADDITIV

Nein, das ist nicht möglich, da sich nicht alle Materialien auf dieselbe Weise bzw. mit demselben Verfahren drucken lassen.

Druckbare Materialien werden zunächst wie folgt unterteilt:

• Metalle
• Kunststoffe
• Keramik
• Gummi/Kautschuk

Diese Materialgruppen werden noch weiter unterteilt: Metalle unterscheidet man vornehmlich nach der Anwendung:

• Komplette Bauteile aus Metall stellt man bevorzugt mittels Pulverbettverfahren her.
• Sind Metallbauteile zu reparieren, zu beschichten oder zusätzliche Aufbauten gewünscht, kommt das Auftragschweißen zum Einsatz.

Weitere Informationen zu Metalldruckverfahren finden Sie in Kapitel 15).

Kunststoffe unterscheidet man nach ihrer Verarbeitbarkeit:

• Photopolymere zum Beispiel sind lichtsensitive Kunststoffe, die sich verflüssigen und bei Bestrahlung mit Licht aushärten.
• Thermoplaste etwa verflüssigen sich bei Erwärmung und härten durch Abkühlung aus.

Weitere Informationen zu Kunststoffdruckverfahren finden Sie in Kapitel 16).

Die Abbildung zeigt einen qualitativen Vergleich der wichtigsten additiven Fertigungsverfahren und kann als Entscheidungshilfe dienen.

Die Beurteilung der Verfahren wird für die einzelnen Bewertungskriterien im Folgenden näher erläutert.

Metall- bzw. Polymerverarbeitung

Eine grobe Einteilung additiver Fertigungsverfahren erfolgt in metall– bzw. polymerverarbeitende Verfahren. Die Verfahren LPBF und LMD erzeugen Bauteile durch Aufschmelzen von Metallen und stellen somit rein metallverarbeitende Verfahren dar. Die Verfahren SLA, μ–SLA, DLP, Polyjet, SLS und Jet Fusion verarbeiten ausschließlich Polymere. Das FDM–Verfahren basiert auf der Aufschmelzung von Polymerdraht, dieser kann jedoch mit anderen Werkstoffen, wie beispielsweise Metallpulver, angereichert werden. Durch anschließendes Sintern können so indirekt Metallteile gefertigt werden. Dasselbe gilt für das Binder Jetting, bei dem eine Vielzahl verschiedener Materialen mit einem Kleber verbunden werden. Durch anschließendes Sintern können stabile Metall– oder Polymerbauteile hergestellt werden.

Verfügbare Materialien

Die Anzahl der prozesssicher zu verarbeitenden Materialien ist ein wesentliches Entscheidungskriterium bei der Auswahl eines additiven Fertigungsverfahrens. Für das FDM–Verfahren werden viele verschiedene Polymerdrähte angeboten. Hinzu kommen hybride Materialien mit beispielsweise Metallen oder Kohlefasern. Beim Binder Jetting werden die Werkstoffe verklebt. Hierfür können viele verschiedene Materialien unter der Voraussetzung, dass der Kleber ausreichend an ihnen haftet, verwendet werden. Die Verfahren SLA, μ–SLA, DLP und Polyjet beschränken sich auf Photopolymere. Für die Verfahren Jet Fusion und SLS stehen nur wenige Polymerpulver zur Verfügung. LPBF und LMD beschränken sich auf wenige Metallwerkstoffe.

Genauigkeit von Details und Multimaterialdruck

Ein wichtiges Merkmal von additiven Fertigungsanlagen ist die Genauigkeit, mit der Details abgebildet werden können. Eine besonders hohe Genauigkeit kann mit den Verfahren (μ–)SLA, Polyjet und Aerosol Jet erreicht werden. Die Genauigkeiten des FDM und des LMD–Verfahrens sind dagegen verhältnismäßig gering.

Für den Multimaterialdruck eignet sich das Polyjet–Verfahren besonders gut. Beim FDM–Verfahren kann beispielsweise durch die Verwendung mehrerer Extruder ein Multimaterialdruck umgesetzt werden.