3D-Drucktechnologie

3D-Drucktechnologie

Ricoh bietet ein breites Spektrum von 3D-Druckverfahren und -Technologien zur Fertigung von thermoplastischen Teilen und Prototypen.

Pulverbett-Schmelzverfahren

Eine Vielzahl von Materialien für hochpräzise Endanwendungsprodukte mit hoher Oberflächengüte

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Selektives Lasersintern (SLS)

Diagramm Größte Modellgröße (BxTxH) Mindestdicke Kompatible Materialien
550 x 550 x 500mm 0,1 [mm]   Polypropylen Nylon 6 + Glasperlen
  1. Objektiv
  2. Laserstrahl
  3. Neubeschichtungswalze
  4. Laserstrahl
  5. Pulverbett
  6. Pulverzufuhrkolben
  7. Modellierungskolben

Beim SLS-Verfahren (auch Pulverbett-Schmelzverfahren bezeichnet) wird ein Laserstrahl auf ein pulverförmiges Material gerichtet. Aufgrund der hohen Präzision und der Langlebigkeit der resultierenden Modelle eignet sich das Verfahren ideal für die Herstellung funktionaler Endanwendungsprodukte.

Die Bauplattform wird mit einer dünnen Pulverschicht bedeckt, die dann von einem oder mehreren Laserstrahlen geschmolzen wird. Die Bauplattform wird nun um die definierte Schichthöhe abgesenkt und eine weitere Pulverschicht auf die Plattform aufgetragen. Der Laser schmilzt die Teilefläche, die zur vorherigen Schicht gesintert wird, um ein 3D-Objekt zu ergeben. Der Vorgang wird wiederholt, bis die Teile fertiggestellt sind.

SLS-Systeme benötigen kein zusätzliches Stützmaterial, da das umgebende, nicht gelaserte Pulver die geschmolzene Struktur stützt. Dadurch können in einem Fertigungslauf viele Teile gleichzeitig hergestellt werden. Ungesintertes Material kann auch wiederverwendet werden, wodurch das Verfahren kostengünstiger wird. Das Polymer wird in einer kontrolliert erhitzten Stickstoffgasumgebung hergestellt.

Merkmale

Vorteile
  • Präzision und Langlebigkeit
  • Hohe Geschwindigkeit
  • Kürzere Entwicklungszyklen: Teile können schnell produziert und modifiziert werden
  • Keine Werkzeugkosten
  • Metallähnliche Festigkeit
  • Fertigung großer Teile möglich (bis zu 500 mm x 500 mm x 480 mm)
  • Kein Stützmaterial erforderlich (bei Polymerdruck)
  • Fertigung hochflexibler Teile möglich
Einschränkungen
  • Materialauswahl
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Hochgeschwindigkeits-Sintern (HSS) / Multi Jet Fusion (MJF)

Diagramm Größte Modellgröße (BxTxH) Mindestdicke Kompatible Materialien
HSS: 290 x 140 x 180 mm MJF: 380 x 284 x 380 mm 0,1 [mm] Polymerpulver (PA12)
  1. Tintenstrahldruckkopf
  2. Pulverzuführung
  3. Neubeschichtungswalze
  4. Tintenstrahldruckkopf
  5. Pulverzufuhrkolben
  6. Modellierungskolben

Das Hochgeschwindigkeits-Sintern (HSS) kombiniert das Binder-Jetting-Verfahren mit der Materialauswahl der SLS-Fertigung. Der Name ist Programm, denn der Prozess ist in der Regel 10- bis 100-mal schneller als andere 3D-Druckverfahren. HSS gehört zu den neuesten 3D-Drucktechnologien und ist aufgrund der Druckgeschwindigkeit und des Preisvorteils gegenüber dem selektiven Lasersintern ideal für die Großserienfertigung geeignet. Bei diesem Verfahren werden echte thermoplastische Werkstoffe gesintert, um Produkte für Endanwendungen herzustellen. Diese Spitzentechnologie verwendet einen Tintenstrahlkopf, um eine wärmeabsorbierende Tinte auf die zu sinternden Bereiche der Pulverbettoberfläche aufzubringen. Die 3D-gefertigten Teile entstehen, indem die Tinte die von mehreren Heizelementen im Inneren des Druckers abgegebene Hitze absorbiert. HSS ist dem von HP lizenzierten Multi-Jet-Fusion-Verfahren sehr ähnlich. Der Unterschied zwischen den beiden Verfahren besteht darin, dass das HP-System über den Tintenstrahlkopf ein zusätzliches „Detailmittel“ abgibt, das auf die wärmeabsorbierende Tinte folgt.

Merkmale

Vorteile
  • Hohe Druckgeschwindigkeit
  • Kein Entfernen von Stützmaterial erforderlich
  • Große Materialauswahl
Einschränkungen
  • Vorbearbeitete Teile sind grau (können jedoch eingefärbt werden)
  • Für die Fertigung von kleineren Teilen geeignet
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Materialextrusion

Grenzenlose Material- und Farbauswahl für alle Teile; gut geeignet für Schablonen und Werkzeugeinsätze

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Schmelzschichtung (FDM)

Diagramm Größte Modellgröße (BxTxH) Mindestdicke Kompatible Materialien
355 x 406 x 355 [mm] 0,127 [mm] ABS-ESD7 ABS-M30 ABS-M30i ASA Nylon 12 Nylon 12 CF PC PC-ABS PC-ISO ULTEM 1010 ULTEM 9085
  1. Fertigungskopf
  2. Modellmaterial
  3. Modellmaterial
  4. Stützmaterial
  5. Fertigungsplatte
  6. Fertigungsplattform
  7. Stützmaterial-Spule
  8. Modellmaterial-Spule

Beim FDM-Verfahren werden die Teile durch Extrusion von geschmolzenem Polymer durch eine beheizte Düse gefertigt. Beim Abkühlen und Verfestigen entstehen Schichten, aus denen sich das Modell zusammensetzt. FDM benötigt ein Stützmaterial, das über eine zweite Düse zugeführt wird. Das Stützmaterial unterscheidet sich immer vom Endmaterial und wird in einem einfachen Nachbearbeitungsvorgang entfernt, indem das Teil in Wasser gelegt wird, um die Stützstruktur aufzulösen. FDM bietet eine hohe Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit und eignet sich daher ideal für die Herstellung von Prototypen, Schablonen und Werkzeugeinsätzen.

Merkmale

Vorteile
  • Große Auswahl an Farbvariationen
  • Wenig Abfall: umweltfreundliche Entsorgung des Stützmaterials
  • Fertigungsvorgang kann unterbrochen werden, um Teile (z. B. Metalleinsätze) in das Modell einzusetzen
  • Das Teilegewicht lässt sich durch interne Wabenstrukturen reduzieren
  • Kostengünstige Teile
Einschränkungen
  • Sichtbare Schichten
  • Trägermaterial kann nicht wiederverwendet werden

Zum Abstützen vorstehender Elemente (z. B. des Dachs in der obigen Struktur) ist Stützmaterial erforderlich. Ohne Stützmaterial fallen vorstehende Bereiche ab, bevor das Modell aushärtet. Das Trägermaterial wird nach der Fertigung entfernt. Der Entfernungsaufwand variiert je nach Modellform und verwendetem Trägermaterial.

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Spritzgießen

Entdecken Sie unsere Werkzeugoptionen, die alle Volumenanforderungen abdecken

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Durch die Kombination moderner Druckverfahren mit umfassender Kompetenz im Spritzgießen ist Ricoh der ideale Partner für einen lückenlosen Komplettprozess von der Entwicklung bis zur Fertigung. Unsere schnellen Werkzeugfertigungsverfahren und die nahezu unbegrenzte Materialauswahl machen das Spritzgießen zu einer zuverlässigen Wahl für die Produktion mittlerer bis hoher Stückzahlen. Der Prozess umfasst die Fertigung eines harten Werkzeugs aus Stahl, eines weichen Werkzeugs aus Aluminium oder den 3D-Druck eines Prototypeinsatzes. Geschmolzenes Polymer wird unter Druck in den Werkzeughohlraum eingespritzt. Das formbare Polymer füllt den Raum aus und wird fest. Dabei entsteht eine hohe Zahl von Kunststoffteilen. Dank unserer langjährigen Erfahrung im Spritzgießen kann unser Team Werkzeuge und Gießformen optimal einsetzen, um Ihre individuellen Anforderungen zu erfüllen.

Merkmale

Vorteile
  • Schnelle Fertigung
  • Umfangreiche Material- und Farbauswahl
  • Geringe Teilekosten
  • Weniger Abfall
Einschränkungen
  • Anlaufkosten für Werkzeuge
  • Einschränkungen bei der Teilekonstruktion
  • Kleine Produktionsmengen sind weniger kosteneffizient
Material Alle Standard-, Techno- und Hochleistungspolymere

Hinweise

  • Bei Modellen, die mit dem FDM-Verfahren gefertigt werden, haben Sie die Wahl zwischen zwei Arten von gefüllten Strukturen – Voll- oder Halbhohlstrukturen. Weitere Einzelheiten finden Sie unter „Verwendungshinweise: Gefüllte Strukturen“.
  • Zur Modellierung verwenden wir die vom Kunden erhaltenen Daten ohne Änderungen. Bitte beachten Sie, dass die Konzipierung mit einer einseitigen Toleranz erfolgt, sodass selbst bei einer Abweichung von der Mitte des 3D-Dateneingabewerts eine Modellierung anhand der Eingabedaten erfolgt.
  • Unsere Preisstruktur für den 3D-Druck-Fertigungsservice finden Sie hier.
  • Die reproduzierbaren Mindestmaße variieren je nach Modellierverfahren und Mindestdicke.
  • Die Entfernung des Stützmaterials ist im Preis enthalten. (Es fallen keine zusätzlichen Kosten an.)