3D-Druck bei solvimus
Die meisten kennen uns als Anbieter von Geräten für die Zählerfernauslesung. Warum sollten wir dann 3D-Druck einsetzen und wofür?
Ein wichtiges Standbein der solvimus ist die Entwicklungsdienstleistung: Wir entwickeln kontinuierlich in Zusammenarbeit mit Kunden Elektronikbaugruppen für spezielle Applikationen. Immer wieder taucht hier das Problem des „Verpackens“ auf, also ein passendes Gehäuse zu finden. Während es eine Vielzahl fertiger Gehäuse, speziell für den Schaltschrank, gibt, findet man nur wenig Auswahl für Gehäuse, die näher am Endkunden Einsatz finden. Da etwas Passendes oder gar „Schickes“ zu finden, ist fast unmöglich. Somit liegt es auf der Hand, eigene Gehäusekonstruktionen durchzuführen und diese dann für Prototypen oder auch Kleinserien selbst zu drucken.
Zudem benötigen wir auch immer wieder in der Fertigung und im Laborumfeld Hilfsmittel, Werkzeuge und andere Formen, um uns die Arbeit zu erleichtern. Auch hier kann uns der 3D-Druck unterstützen.
Lang geplant, nun umgesetzt
Der 3D-Druck ist eine noch junge Fertigungstechnik, die sich jedoch großer Beliebtheit erfreut und mittlerweile sehr gut etabliert hat. Man findet zahlreiche Anbieter auf dem Markt, vom kleinen Selbstbausatz für den Hobby-Bastler in seinem Arbeitszimmer bis hin zu großen Anlagen, mit denen ganze Wände aus Beton gedruckt werden können.
Daher beobachten wir den Markt schon lang. Messe-Präsentationen in der Vergangenheit halfen uns, einen Überblick zu erhalten.
Unsere Auswahlkriterien waren:
Verfahren
Im Wesentlichen gibt es drei 3D-Druckverfahren, in Abhängigkeit des Basismaterials. Alle arbeiten schichtbasiert, also erzeugen das Objekt Ebene für Ebene.
Pulverbasierte Verfahren nutzen ein feines Materialpulver als Basismaterial, welches mit einer Art Druckkopf verklebt oder durch einen Laser/Elektronenstrahl verschmolzen wird.
Schmelzende Verfahren nutzen Kunststoff in Form einer Filament-Spule als Basismaterial. Dieses wird im Druckkopf geschmolzen und auf dem Objektträger als Objekt zusammengeführt.
Auch lichtempfindliche, flüssige Materialien können als Basismaterial genutzt werden. Der Druck erfolgt hier durch schichtweise Aushärtung z. B. per Laser.
Die schmelzenden Verfahren auf Filamentbasis sind die günstigsten Verfahren und die Materialauswahl sowie Genauigkeit genügen unseren Ansprüchen.
Einfache Inbetriebnahme und Handling
Da wir den 3D-Druck professionell einsetzen wollen, ist es wichtig, dass dieser effizient eingesetzt werden kann. Die günstigen Selbstbausätze scheiden daher aus. Wir haben im Tagesgeschäft schlicht keine Zeit, einen Bausatz zu montieren und dann ggf. noch einzustellen, auch wenn die Qualität mittlerweile recht gut ist.
Aber auch der Druckbetrieb sollte einfach sein. Selbstkalibrierende Systeme, eine passende Software und ein Monitoring gehören dann ebenso dazu.
Passendes Beiwerk
Nicht nur der Drucker selbst muss einfach zu handhaben sein. Es muss passendes Beiwerk geben. Hier ist vor allem eine gute Software wichtig, die mit wenigen Schritten optimale Druckergebnisse erzeugt. Gern können viele Parameter für den Druck anpassbar sein, aber auch ohne stundenlanges Klicken muss das Druckerzeugnis nutzbar sein.
Weiteres Zubehör ist natürlich das Material. Die Auswahl an kompatiblen Druckfilamenten sollte groß sein und am besten bereits deren Druckparameter in der Software hinterlegt sein. So lässt sich die Farb- und Materialauswahl freier gestalten und einfacher umsetzen.
Größe und Aufbau
Der bisherige Bedarf bei Gehäusen oder auch Werkzeugformen ist stets höchstens „handgroß“ gewesen. Ein Bauvolumen von etwa 20 cm x 20 cm x 10 cm sollte also reichen. Dies ist ein übliches Maß bei 3D-Druckern. Diese passen dann auch auf einen Tisch und können so an einem beliebigen Arbeitsplatz aufgestellt werden. Hierfür eignet sich dann auch eine integrierte Netzwerkschnittstelle hervorragend. So kann man, z. B. vom Entwicklerarbeitsplatz aus, den Druck in einem anderen Raum starten.
Da hierbei nicht zwingend gesichert ist, dass sich niemand in der Nähe aufhält, ist ein mehr oder weniger geschlossener Aufbau, bei dem die Achsen innerhalb einer Umhausung laufen, deutlich sicherer als eine offene Rahmenkonstruktion, bei der sich die Achsen ungeschützt im Raum bewegen.
Extruderanzahl
Für das Drucken beliebiger Strukturen, speziell von Hohlräumen, Rundungen usw. ist es notwendig, nicht nur mit dem eigentlichen Gehäusematerial zu drucken, sondern zusätzlich ein weiteres sogenanntes Stützmaterial gleichzeitig aufzubringen. Um dies zu ermöglichen, ist es sinnvoll, einen zweiten Extruder zur Verfügung zu haben. So muss man nicht ständig das Material wechseln. Beide Materialien werden so „gleichzeitig“ verarbeitet.
Testergebnisse Dritter
Der 3D-Druck erfreut sich hoher Beliebtheit im Hobbybereich. Daher gibt es zahlreiche Foren und Webseiten, die sich mit dem Thema befassen. Natürlich spielten auch diese Bewertungen eine Rolle bei unserer Kaufentscheidung.
Kaufentscheidung
Nach Abwägung der Kriterien fiel unsere Entscheidung auf den Ultimaker S3. Ultimaker ist ein renommierter Hersteller solcher Drucker und bietet, neben dem Drucker selbst, passendes Material und auch eine umfangreiche Software dazu an. Die Kapselung des Druckers in einem Umgehäuse kommt unserem Einsatz im Fertigungsbereich entgegen und der Doppelextruder ermöglicht den Aufbau komplexer Gehäuseformen. Auch die Druckgröße des Druckerzeugnisses ist für unsere Zwecke ausreichend. Deswegen entschieden wir uns gegen den größeren Ultimaker S5.
Entschieden, bestellt. Nun warten wir auf die Lieferung. Und dann geht es weiter in einem nächsten Blogbeitrag.
