Additive Fertigung von Teilen für ein Fahrzeug, Oldtimer, eine spezielle Halterung im Haushalt oder in der Werkstatt. Sie haben eine Idee und wissen nicht wie umsetzen, Kontaktiere Sie mich.
Konstruktion von 3D-Druck-Teilen
Die Konstruktion von 3D-Druck-Teilen unterscheidet sich in einigen wichtigen Punkten von der traditionellen Fertigung. Während bei der traditionellen Fertigung die Konstruktion oft durch die Werkzeuge und Prozesse (z. B. Fräsen, Spritzguss) eingeschränkt ist, bietet der 3D-Druck eine größere Freiheit. Dennoch gibt es einige grundlegende Regeln und Best Practices, die man beachten sollte, um gute und funktionale Ergebnisse zu erzielen.
Wichtige Aspekte bei der CAD-Konstruktion
- Wandstärke
Die Wandstärke ist ein entscheidender Faktor. Eine zu dünne Wand kann dazu führen, dass das Teil bricht, während eine zu dicke Wand Material verschwendet und die Druckzeit verlängert. Die optimale Wandstärke hängt vom gewählten Material und der gewünschten Stabilität ab. Eine gängige Empfehlung für die meisten FDM-Drucker (Fused Deposition Modeling) liegt zwischen 1,2 mm und 2 mm.
- Überhänge und Stützstrukturen
Überhänge sind Bereiche, die über eine bestimmte Gradzahl hinaus in der Luft schweben. Da das 3D-Druck-Material Schicht für Schicht aufgebaut wird, können Überhänge nur bis zu einem bestimmten Winkel stabil gedruckt werden. Bei zu großen Winkeln bricht der Überhang zusammen. Die meisten Drucker können ohne Stützstrukturen Überhänge bis zu einem Winkel von etwa 45° gut drucken. Bei größeren Winkeln sind Stützstrukturen erforderlich. Diese sollten sorgfältig platziert werden, um die Teile nicht zu beschädigen, aber auch, um sie leicht entfernen zu können.
- Toleranzen
Da 3D-gedruckte Teile in der Regel nicht perfekt sind, ist es wichtig, Toleranzen zu berücksichtigen. Wenn du zwei Teile konstruierst, die ineinanderpassen sollen, solltest du einen gewissen Spielraum einplanen. Ein guter Startwert ist ein Spiel von etwa 0,2 mm bis 0,3 mm. Dies stellt sicher, dass die Teile ohne große Nachbearbeitung zusammengefügt werden können.
- Hinterschneidungen und Füllung
Hinterschneidungen können beim 3D-Druck problematisch sein. Eine Hinterschneidung ist ein Bereich, der von oben nicht direkt erreichbar ist. In einigen Fällen können Hinterschneidungen mit Stützstrukturen gedruckt werden, aber es ist oft besser, das Design so zu gestalten, dass sie vermieden werden.
Die Füllung (Infill) des Teils ist ein weiterer wichtiger Punkt. Eine 100 % Füllung ist oft nicht nötig. Eine Füllung von 15 % bis 25 % bietet meistens eine gute Balance zwischen Stabilität und Materialverbrauch.
- Gewinde und Bohrungen
Gewinde und Bohrungen können direkt in CAD konstruiert werden. Bei Bohrungen sollte man die Toleranz im Auge behalten. Oft ist es besser, ein Loch etwas kleiner zu entwerfen und es anschließend auf die genaue Größe aufzubohren.
Verwendung von Einschmelzmuttern (auch Heat-Set-Inserts genannt). Diese sind ideal für thermoplastische Kunststoffe wie PLA, PETG oder ABS
Fazit
Die Konstruktion für den 3D-Druck ist eine Mischung aus Kunst und Wissenschaft. Die Beachtung dieser grundlegenden Regeln hilft dir dabei, funktionsfähige und robuste Teile zu entwerfen, die den Anforderungen deines Projekts gerecht werden. Die Wahl des richtigen Materials, der Druckerparameter und die sorgfältige Konstruktion sind der Schlüssel zum Erfolg.