Industrie 3D Drucker – Welche Besonderheiten gibt es?

Die additive Fertigung mit all ihren Vorteilen ist auch in Deutschland längst der Nische entwachsen. Industrielle 3D Drucker arbeiten mittlerweile in so gut wie allen Branchen. Bekannte, internationale Anbieter im Bereich Industrie 3D Drucker wie beispielsweise Stratasys, 3D Systems, SLM Solutions, GE Additive oder Voxeljet stehen dabei aktuell im starken Wettbewerb zu Unternehmen wie der eos GmbH, Concept Laser oder Kühling & Kühling. Wir haben für Sie eine Übersicht über die einzelnen Anbieter im Bereich industrielle 3D Drucker zusammengestellt und uns auch der Frage gewidmet, was Industrie 3D Drucker eigentlich genau von „normalen“ 3D Druckern unterscheidet. 

3D Drucker industriell – Die Unterschiede zu Desktop 3D Druckern

Es sind hauptsächlich zwei Faktoren, die industrielle 3D Drucker von Desktop 3D Druckern unterscheiden. Zum einen wäre hier die Größe des Arbeitsraumes zu nennen, zum anderen die Auflösung.
Während Desktop 3D Drucker dafür ausgelegt sind, kleine Modelle zu drucken, darf es bei einem Industrie 3D Drucker ruhig etwas größer sein. Arbeitsräume von mehr als 1.000 x 1.000 x 1.000 mm sind hier üblich. Der zweite Faktor, die Auflösung des 3D Druckers, fällt jedoch weit stärker ins Gewicht. Industrielle 3D Drucker können in einer wesentlich höheren Auflösung drucken als Standard 3D Drucker, was sich in feinsten Konturdarstellungen, glatten Oberflächen und – abhängig vom Druckverfahren – in naturgetreuer Farbwiedergabe spiegelt.

Toleranzen im industriellen 3D Druck

Generell sind Abweichungen bei den Maßen beim 3D Druck größer als bei klassischen Fertigungsverfahren. Während in der Zerspanung problemlos mit Toleranzen im Hunderstelbereich gefertigt liegt, beträgt beim 3D Druck die Abweichungstoleranz durchschnittlich 0,1 mm und liegt damit im Zehntelbereich. Folgend finden Sie eine Auflistung der gängigen 3D Druckverfahren und die durchschnittlichen Toleranzen:

– SLA: ± 0,2 %, untere Grenze ± 0,2 mm)
– DLP: ± 0,1 – 0,2 %, untere Grenze ± 0,1 – 0,2 mm)
– SLS: ± 0,3 %, untere Grenze ± 0,3 mm)
– FDM: ± 0,5 %, untere Grenze ± 0,5 mm)
– SLM: ± 0,5 %, untere Grenze ± 0,5 mm)
– Polyjet: ± 0,1 – 0,2 %, untere Grenze ± 0,1 – 0,2 mm)

SLA und PolyJet gelten aktuell als die genauesten Verfahren. Generell lässt sich sagen: Je professioneller die eingesetzten 3D Drucker aufgebaut sind, desto geringer sind die Toleranzbereiche. Leider steigen mit der Qualität der Drucker auch die Druckkosten, so dass sich hochgenaue Drucke aktuell nur für den professionellen Einsatz rentieren.

Software für den 3D Druck

Die Auswahl an Software für den Betrieb von 3D Druckern ist mittlerweile riesig. Von kostenloser Freeware für den Heimgebrauch bis hin zu Profi-Anwendungen steht jede gewünschte Ausführung bereit. Einige der Programme stellen wir kurz vor.

3D Builder

Das kostenlose Programm eignet sich hervorragend für Anfänger im Bereich 3D Druck. Das 3D-CAD Programm kann kostenlos aus dem Microsoft Store heruntergeladen werden und überzeugt durch seinen große Funktionsumfang und eine einfache Bedienung.

3D Slash

Die semi-professionelle Software 3D Slash ist aktuell für 20 Dollar pro Monat erhältlich. Das Programm ist einfach und intuitiv zu bedienen. Bei dieser Software werden die 3D Modelle fast spielerisch aus Bausteinen zusammengesetzt – ganz ähnlich wie bei dem beliebten Speil Minecraft.

3Design

Laut Hersteller ist die Simplify3D Software mit 90 % aller angebotenen 3D Drucker kompatibel. Das Programm richtet sich vor allem an Profis aus der Schmuckindustrie, an Juweliere oder Uhrmacher.

Autocad

Rund 1400 Euro pro Jahr sind keine Kleinigkeit. Dafür bekommt man mit AutoCAD aber auch eine absolute Profi-Software, die sich an Architekten, Ingenieure und Grafikdesigner richtet. Seit 2010 ist AutoCAD auch als mobile Variante für den Einsatz auf Tablets oder Smartphones erhältlich.

Catia

Für industrielle Anwendungen ausgelegt ist die Software CATIA. Das Programm ist mit einmalig 7200 Dollar extrem teuer, bietet dafür aber auch einen uneingeschränkten Funktionsumfang. Für Profis, die regelmäßig einen 3D Drucker industriell einsetzen, ist CATIA derzeit wohl die beste Wahl.

Die Hersteller von Industrie 3D Druckern

Stratasys

Seit mehr als 25 Jahren steht der Hersteller Stratasys für Innovation im 3D Druck. Stratasys ist vor allem in den Bereichen FDM und PolyJet Technologien aktiv. Der Hersteller liefert Drucker für den Einsatz in Büros, Laboren oder Produktionsanalagen. Weiterhin ist Stratasys als Druckdienstleister für die additive Fertigung tätig. Die hauseigenen Communitys Thingiverse und GrabCAD ermöglichen Nutzern den Zugriff auf über fünf Millionen Dateien für den eigenen 3D Druck. Und das völlig kostenlos!

3D Systems

Das vom Erfinder des 3D Drucks mitbegründete Unternehmen 3D Systems ist seit über 30 Jahren im Bereich der additiven Fertigung tätig. Aus der Idee des Gründers entstand in nur wenigen Jahren ein global agierendes Unternehmen, was nicht nur Geräte für die Stereolithographie, das ColorJet Printing und MultiJet Printing herstellt, sondern auch als Dienstleister in Sachen Design, Simulation und On-Demand-Fertigung einen breiten Kundenstamm von seiner Leistungsfähigkeit überzeugt.

SLM Solutions

Das deutsche, börsennotierte Unternehmen SLM Solutions ist, gemessen an der Anzahl der verkauften Maschinen, der drittgrößte Hersteller von 3D-Metalldruckern. SLM Solutions vertreibt Selective Laser Melting Maschinen (Laserschmelzmaschinen) mit Laserleistungen bis zu 2800 Watt. Laut SLM Solutions ist das etwa 1,5 Millionen teure Spitzenmodell der derzeit lesitungsfähigste Metall-Laser-Drucker auf dem Markt. Drucker von SLM Solutions werden sowohl im Bereich Rapid Prototyping als auch in der Serienproduktion eingesetzt.

EOS GmbH

Das nächste deutsche Unternehmen in unserer Liste ist die EOS GmbH mit Stammsitz in Krailling bei München. Die EOS GmbH ist Marktführer im Bereich der Lasersintertechnologie. Das Unternehmen wurde bereits 1989 gegründet und war zunächst damit beauftragt, Stereolithographiemaschinen für BMW zu bauen. Ab 1991 begannen sie mit der Erforschung des selektiven Lasersinterns. Dieses Verfahren macht heute das Kerngeschäft des Unternehmens aus.

GE Additive

GE Additive ist eine Sparte des US-amerikanischen Konzerns General Electric und ist seit Jahren mit der Forschung und Entwicklung von additiven Fertigungstechnologien beschäftigt. 2017 hat GE Additive rund 1,2 Milliarden Euro in Anteile des schwedischen 3D-Drucker-Herstellers Arcam sowie des deutschen Anbieters Concept Laser investiert. GE Additve will so seine Position im Markt der 3D Technologie ausbauen. Die Stärken des amerikanischen Konzerns liegen vor allem im electron Beam Melting (EBM) und Direct Metal Laser Melting (DMLM).

Concept Laser

Im Jahr 2000 wurde das deutsche Unternehmen Concept Laser GmbH gegründet und gehört nach nur 18 Jahren zu den weltweit führenden Anbietern von Maschinen für den 3D Druck. Nach einer Anteilsübernahme von 75 % durch den amerikanischen Konzern GE Additive ist Concept Laser auf dem besten Wege, seinen technologischen Vorsprung im pulverbettbasierten Laserschmelzen von Metallen weiter auszubauen. Dieses Verfahren ist bestens dafür geeignet, werkzeuglos und extrem wirtschaftlich hochkomplexe Bauteile in kleineren Losgrößen herzustellen.

Voxeljet

Der nächste „Big Player“ in Sachen 3D Druck ist die voxeljet AG, ebenfalls ein deutsches Unternehmen. Voxeljet ist in der Nähe von Augsburg ansässig und als Hersteller von industriellen 3D Druckern aktiv. Die 3D Drucksysteme von Voxeljet verarbeiten Partikelmaterialien, die schichtweise auf einer Bauplattform aufgetragen und dort mittels Binder verklebt werden. Die Technologie aus dem Hause Voxeljet eignet sich bestens für die Herstellung von Metallgussanwendungen und Formen in kleinen Serien. Die wirtschaftliche Fertigung von Prototypen, Einzelstücken, Feinguss oder Sandguss gehört zu den Stärken der 3D Drucker aus deutscher Produktion.

Kühling & Kühling

Ein weiteres deutsches Unternehmen, was im Bereich 3D Druck aktiv ist, ist die in Kiel ansässige Kühling & Kühling GmbH. Seit 2013 ist das Unternehmen nach eigener Aussage der „zuverlässig quer denkende Partner“ im 3D Druck. In Kiel werden 3D Drucker gefertigt, die vor allem im Orthesen- und Prothesenbau Verwendung finden. Auch der Sonderformenbau für Verbundwerkstoffe und die On-Demand-Fertigung gehört zum Aufgabenbereich des Kieler Unternehmens. Kühling & Kühling bietet darüber hinaus noch ein umfangreiches Service- und Schulungsangebot an, unter anderem mit europaweitem Vor-Ort-Service und kundenspezifischen Anwenderschulungen.