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DER KONSTRUKTEUR 10/2017

DER KONSTRUKTEUR 10/2017

3D-DRUCK Der

3D-DRUCK Der Erkenntnisfortschritt in fünf Bildern: vom Aufbau des Druckers und des Filaments über den ersten Druckversuch des Igus-Lagers bis zum mittelprächtig gelungenen Druck einer komplexeren Konstruktion ich am Folgetag in medias res gehen. Ab Verkabelung des Druckers mit dem PC und Installation der notwendigen Software bis zum ersten Erwachen des Protoworx dauerte es laut Stoppuhr eine Stunde und vier Minuten. An dieser Stelle sei die Anmerkung erlaubt, dass ich auf das Konstruieren einer Komponente verzichtet habe. Ich habe für dieses Projekt Dateien eines befreundeten Ingenieurbüros einsetzen dürfen. Für den ersten Versuch habe ich allerdings auf die von Igus auf dem Drucker per SD-Karte hinterlegten G-Code- Dateien zurückgegriffen (inklusive Druckereinstellungen – das wird gleich noch wichtig). Igus nutzt diesen Drucker auf Messen, um das eigene 3D-Druck- und Filament-Know-how zu untermauern. Knapp eine Stunde vergeht bis der Protoworx im FDM-Verfahren ein Gleitlager fertigt. Das Fused Deposition Modelling (FDM) wird für die Fertigung von Kunststoffmodellen und Bauteilen mit hoher Stabilität verwendet. Das Verfahren kommt u. a. im Flugzeug- und Automobilbau, sowie der Medizintechnik zur Verwendung. Im Verfahren wird das Kunststofffilament geschmolzen und Lage für Lage aufgetragen. Laut Igus bieten die eigenentwickelten Spezial-Filamente eine deutlich verbesserte Verschleißfestigkeit gegenüber Standard-3D-Druck-Materialien. Diese Werte ermittelt der Hersteller in Langzeittests. Die Verschleißfestigkeit soll auf ähnlichem Niveau wie die von Spritzguss-Teilen liegen. In der Hand fühlt sich das gedruckte Lager jedenfalls absolut wertig und robust an. Die Flächen weisen keine Sprünge auf, die Rundheit ist makellos. Das spricht für die Vorarbeit der Igus-Konstrukteure, die Qualität der Iglidur-Filamente sowie die Fähigkeiten des Protoworx Tiny. SPECIAL DER TEUFEL LIEGT IM DETAIL So viel zum ersten Versuch und dem Nachweis der Funktionstüchtigkeit. Beim zweiten Druckprojekt handelt es sich um eine komplexere Konstruktion: eine Kupplung für ein Getriebe mit Abmessungen von ca. 3 x 7 x 6 cm. Und der Druck geht im wahrsten Sinne des Wortes in die Luft. Da die Konstruktion „stehend” ausgeführt ist, druckt der Drucker in den freien Raum, sodass kein stabiles Gebilde entsteht. Beim FDM-Verfahren werden Stützkonstruktionen benötigt, will man Strukturen drucken, die nicht aufeinander aufliegen. Diese Hilfskonstruktionen werden nach dem Druck entfernt. An diese hatte ich in diesem Fall jedoch nicht gedacht. Dementsprechend bringe ich die Kupplung in eine „liegende” Position, sodass die Lagen aufeinander aufbauen können. Dieses Mal startet der Druck vielversprechender. Allerdings wird nach einigen Lagen deutlich, dass die Druckeinstellungen ungenügend sind. In der Software lässt sich eine Vielzahl an Parametern wie Druckgeschwindigkeit, Düsentemperatur oder Dicke der einzelnen Lagen definieren. Diese müssen auf die jeweilige Konstruktion und das Filament abgestimmt werden. Die Einstellungen für das Iglidur-Filament konnte ich der Igus- Website entnehmen. Doch die sonstigen Einstellungen habe ich nicht angepasst. Und bald wird klar, dass diese nicht für den Druck der Kupplung geeignet sind. Bei einem Tintenstrahldrucker würde man sagen: „Der Drucker schmiert.” Letztlich erhalte ich nach etwas über zwei Stunden ein optisch akzeptables Konstrukt, jedoch sind die Oberflächenbeschaffenheit und die generelle Güte des Endprodukts nicht mit dem eingangs additiv gefertigten Gleitlager vergleichbar. Dies liegt jedoch nicht an der zugrunde liegenden Konstruktion oder dem Drucker oder Filament, sondern an meiner mangelnden Erfahrung mit der Drucker-Software. Es bleibt also festzuhalten: Der Einstieg in die Welt des 3D-Drucks ist leicht. Innerhalb kürzester Zeit kann man Erfolgserlebnisse feiern. Um einwandfreie Ergebnisse zu erhalten, ist jedoch ein weiterführendes Wissen hinsichtlich der Druckeinstellungen vonnöten. Dieses liegt aber in der Regel auch in Form eines Handbuchs oder einer sonstigen Dokumentation vor. Oder wenden Sie sich an den Support, beispielsweise die Igus-Hotline. Machen Sie es also nicht wie ich: Greifen Sie auf die vom Hersteller zur Verfügung gestellten Hilfsmittel zurück, dann steht der additiven Prototypen-Fertigung nichts im Wege. www.igus.de

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