3D-Drucker

Der AGILISTA ist der 3D-Drucker, der mit der hochauflösenden Inkjet-Technologie und besonderen Druckmaterialien nicht nur für Prototypen, sondern auch für die additive Fertigung im Vorrichtungsbau entwickelt wurde.

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Produktpalette

Modellreihe AGILISTA - 3D-Drucker

Hochpräziser und einfach zu bedienender 3D-Drucker, der sich mit seiner Genauigkeit und dem stabilen Druckmaterial ideal für die Produktentwicklung und den Vorrichtungsbau eignet. Der AGILISTA verwendet die Inkjet-Technologie, um hochauflösendes Drucken mit einer Schichtdicke von 15 μm zu ermöglichen und sehr stabile Bauteile zu fertigen. Diese Kombination aus Präzision und Stabilität ermöglicht den Einsatz in der Entwicklung und im Vorrichtungsbau. Die Teile werden so präzise gedruckt, dass sie einfach und passgenau montiert werden können. Das im AGILISTA verwendete Acrylmaterial ist extrem belastbar und nicht brüchig, weil ihm Urethan beigemischt ist. Es ist so flexibel, dass sich selbst beim Eindrehen von Schrauben keine Risse bilden. KEYENCE hat erfolgreich ein wasserlösliches Supportmaterial entwickelt. Das Stützmaterial ist selbst aus kleinsten Zwischenräumen restlos entfernbar – keine chemischen Zusätze notwendig.

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Ein 3D-Drucker ist ein Drucker, der aus 3D-Daten (STL-Daten), die mit einem 3D-CAD-Programm entworfen wurden, ein dreidimensionales Objekt erstellen kann. Der 3D-Drucker zerlegt die 3D-Datensätze in dünne Schichten und druckt ein Objekt durch sukzessives Stapeln der Schichtdaten. Es gibt verschiedene Arten von Schichtverfahren, darunter das Schmelzschichtungsverfahren, bei dem durch Aufschmelzen und Auftragen von Thermoplasten über eine Düse Schichten erzeugt werden, und das Stereolithographie-Verfahren, bei dem Schichten aus Flüssigharz durch UV-Licht nach und nach ausgehärtet werden. Einige Materialien sind so robust, dass gedruckte Objekte als Vorrichtungen verwendet werden können. Weiterhin spielt der 3D-Drucker auch bei der Fertigung von Prototypen eine tragende Rolle. Objekte, die mit einem 3D-Drucker gedruckt werden, unterstützen die Produktentwicklung als Kommunikationsinstrument zur Vermeidung von Nachbesserungen.

(1) 3D-Daten

(2) Fertiger Druck

(3) Nachbearbeitetes Modell

Vorteil 1

Der wesentliche Vorteil von 3D-Druckern liegt darin, die Produktentwicklung zu beschleunigen, indem Nachbesserungen am Produktdesign reduziert bzw. vermieden werden. Durch den Einsatz von Anschauungsmustern, die mit einem 3D-Drucker gedruckt werden, um Konstruktionsfehler zu erkennen, können größere Nachbesserungen am Produktdesign vermieden werden, die im späteren Prozess der Produktentwicklung erforderlich werden könnten.

Planung und Konzept

Einer der Vorteile von 3D-Druckern ist, dass neue Ideen sofort realisiert werden können. Wenn der Prototypenbau an einen externen Dienstleister übergeben wird, sind zuvor ein Kostenvoranschlag des Unternehmens und die Zustimmung des Vorgesetzten erforderlich, was die termingerechte Beschaffung von Prototypen verzögert. Da das Outsourcing zudem Kosten verursacht, wird in der Regel eine Mindestanzahl von Prototypen bestellt. Wenn ein firmeneigener 3D-Drucker zur Verfügung steht, können bei Bedarf Prototypen einfach und schnell gedruckt werden. Es können auch mehrere Ideen umgesetzt werden, um die Genauigkeit des Produktdesigns zu verbessern. Damit können Nachbesserungen verhindert und die Produktentwicklung beschleunigt werden.

Auswählen eines von mehreren Entwürfen nach Überprüfung der tatsächlichen Modelle

Identifizieren der Probleme gängiger Produkte mit Hilfe von maßstabsgetreuen Modellen

Überprüfung der Größe eines kundenspezifischen Griffs anhand von tatsächlichen Modellen

Vorteil 2

Ein eigener 3D-Drucker kann die Kommunikation zwischen der Fertigung und anderen Abteilungen beschleunigen. Dadurch lassen sich interne Prozesse beschleunigen und schneller umsetzen.

Design

Ideen schneller umsetzen: Meinungen und Ideen, die nicht nur über 3D-CAD-Zeichnungen gewonnen werden, können bereits zu einem früheren Zeitpunkt in das Produktdesign einfließen. Die schnelle Umsetzungen von ersten Anschauungsmustern trägt auch zur unkomplizierten Kommunikation der involvierten Abteilungen bei. Das Feedback jeder relevanten Abteilung ist nützlich, um z.B. Nachbesserungen zu verhindern.

Zusammenbau von Komponenten mit kompliziertem Mechanismus im Vorfeld sicherstellen

Ein Produkt unter Berücksichtigung der Kabelbaumführung entwerfen

Möglichkeit prüfen, den Entwurf von einer Schraubverbindung auf einen Schnappverschluss umzustellen

Vorteil 3

3D-Drucker können zur Optimierung von Vorrichtungen verwendet werden und verbessern damit die Produktivität des Unternehmens. Es können Vorrichtungen in kleinen Serien in kurzer Zeit 3D-gedruckt werden. Aufgrund der relativen Festigkeit der gedruckten Modelle eignet sich der 3D-Drucker auch für das Drucken von Testwerkzeugen und Spannvorrichtungen. Dies ist bei komplex geformten Werkzeugen und Vorrichtungen ein großer Vorteil.

Vorbereitung der Produktion

3D-Drucker sind bei der Erstellung von Vorrichtungen nützlich. Vorrichtungen in kleinen Serien oder Haltevorrichtungen für Produkte mit Freiformflächen können meist schneller hergestellt werden, als Vorrichtungen, die zur aufwendigen Herstellung ausgelagert werden mussten. Es kann auch Fälle geben, in denen die benutzten Vorrichtungen so konstruiert sind, dass sie weniger Material verbrauchen und dadurch ihr Eigengewicht reduzieren. Diese Verringerung des Materialeinsatzes kann die Arbeitseffizienz verbessern oder die technischen Anforderungen an den Roboter reduzieren und somit zu niedrigeren Kosten führen. Andererseits kann der Entwurf eines Produkts vor Produktionsanlauf mit einem 3D-Drucker gedruckt werden, um die Vorrichtung zu optimieren. Diese Optimierung kann die Produktivität frühzeitig verbessern.

Mehrere Prototypen zur Bestimmung des optimalen Greifers anfertigen und testen

Experimente an der Fertigungslinie durchführen, bevor der endgültige Prototyp erstellt wird

Sitzkontrolle von Produkten mit Freiformflächen

Anwendungsbereiche von 3D-Druckern

Robert Bosch GmbH

Mit dem AGILISTA verbessern wir die Qualität und Leistungsfähigkeit von Prototypen und Musterbauteilen.

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ABUS Kransysteme GmbH

KEYENCE's Agilista ist im Einsatz beim Vorrichtungsbau und der Entwicklung bei ABUS.

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KÖNIG + NEURATH AG

Bei Machbarkeitsstudien können kostengünstig wichtige Entscheidungen zeitnah getroffen werden.

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Häufig gestellte Fragen zu 3D-Druckern

Für 3D-Drucker können verschiedene Materialien, von weichem Silikongummi bis hin zu Kunststoff oder Metall, verwendet werden. Das Druckverfahren variiert je nach Material. Hier kurz zur Erklärung, welches Material in welchem Verfahren eingesetzt wird:

• ABS → Schmelzschichtungsverfahren
• Polykarbonat → Schmelzschichtungsverfahren
• Nylon → Pulverdruckverfahren
• Aluminium → Pulverdruckverfahren
• Silikongummi → Inkjet-Technologie, Oberflächenbelichtung oder Stereolithographie
• Acryl → Inkjet-Technologie, Oberflächenbelichtung oder Stereolithographie

Beispielsweise ist der KEYENCE 3D-Drucker der Modellreihe AGILISTA ein Inkjet-Drucker, wodurch er Acrylharz und Silikongummi verdrucken kann. Jeder 3D-Drucker verwendet ein produktbezogenes Druckmaterial. Folglich können sich die Eigenschaften von denen des typischen Acryls oder Silikongummis unterscheiden. Man sollte sich vorher darüber klar sein, dass sich die Eigenschaften der mit 3D-Druckern gedruckten Objekte von denen der durch Formen hergestellten Objekte unterscheiden können, obwohl der Name des Materials derselbe ist.

3D-Drucker nutzen unterschiedliche Druckverfahren mit anderen Modelleigenschaften, sowie anwendbaren Materialien. Je nach Anwendungsmöglichkeit ist es notwendig, den geeigneten Drucker auszuwählen.

[Schmelzschichtungsverfahren]
Der Aufbau ist einfach und benutzerfreundlich. Relativ starke Objekte können gedruckt werden. Komplexe Formen sind schwierig herzustellen.

[Inkjet-Technologie]
Dieses Verfahren ermöglicht das Drucken mit hoher Genauigkeit bei 3D-Druckern. Obwohl gedruckte Objekte eine gewisse Festigkeit aufweisen, wird dieses Verfahren für den Prototypen- und Vorrichtungsbau genutzt.

[Stereolithographie (Oberflächenbelichtung)]
Der Druck ist schnell und bietet eine glatte Oberfläche, obwohl die Druckgröße begrenzt ist. Dieses Verfahren wird hauptsächlich in der Schmuck- und Hörgeräteindustrie verwendet.

Wie oben beschrieben, haben 3D-Drucker je nach Druckverfahren spezifische Stärken und Schwächen. In einigen Fällen ist die Wahl des Druckverfahrens wichtiger als die Auswahl des Materials.

Vorteile von 3D-Druckern
• Gussformen müssen nicht erstellt werden
• Hohe Flexibilität hinsichtlich der Formgebung
• Fertigungsmöglichkeit für Kleinserien

Nachteile von 3D-Druckern
• Nur Druckereigenes Material
• Anisotropie
• Nicht geeignet für die Fertigung von Großserien

Tatsächlich sind die Nachteile offensichtlicher, wenn 3D-Drucker als Produktionsmittel betrachtet werden. Andererseits haben 3D-Drucker klare und entscheidende Vorteile. Es ist wichtig, diese Vor- und Nachteile vollständig zu verstehen, um 3D-Drucker richtig einzusetzen.

Hier finden Sie alle wichtigen Informationen zum KEYENCE 3D-Drucker AGILISTA, sowie spannende Einblicke zum Thema 3D-Druck und praktischen Anwendungsbeispielen.

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Erfolgreiches Anwendungsbeispiel mit dem Hochauflösender 3D-Drucker AGILISTA eines Kunden [TOYOTA PRODUCTION ENGINEERING]

Reduzierung der Nacharbeit durch Konstruktionsfehler mithilfe von 3D-Druckern - die Anzahl der Nachbesserungen wurden beim Produktdesign um 60% und die Durchlaufzeit um 15% reduziert.

Technische Leitfäden

Modellreihe AGILISTA-3000 Einführung 3D-Drucker Leitfaden für Einsteiger

In unserem Leitfaden für Einsteiger, finden Sie von weiteren Informationen zu 3D-Druckprinzipien bis hin zu Anwendungsbeispielen alles rund um den 3D-Druck.

Technische Leitfäden

Grundkenntnisse über Materialien für 3D-Drucker

Tatsächlich wird das Material, das mit einem 3D-Drucker verwendet werden kann, durch das Druckverfahren bestimmt. Dieses Dokument erläutert ausführlich die grundlegenden Kenntnisse zu Kunststoffen, Formgebungsverfahren und den von 3D-Druckern verwendeten Materialien.

Technische Leitfäden

Optimierung der Produktivität mittels 3D-Drucker Leitfaden zu Vorrichtungen

Einsatz von 3D-Druckern im Vorrichtungsbau: im Leitfaden finden Sie zusammengefasst die Vorteile von 3D-gedruckten Vorrichtungen, sowie allgemeine Informationen zu Vorrichtungen.

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