Der High Speed Rotative (HSR) Prozess bringt eine neue Dimension in die Welt des 3D-Drucks. Mit seiner Fähigkeit, mehrere Materialien gleichzeitig zu verarbeiten und eine hohe Produktionsgeschwindigkeit zu erreichen, könnte dieses Verfahren die Zukunft der additiven Fertigung bestimmen.
Inhalt:
Ursprung und Geschichte
Das High Speed Rotative 3D-Druck-Verfahren wurde von baden-württembergischen dp polar GmbH entwickelt. Im Gegensatz zu den meisten anderen 3D-Druck-Verfahren rotiert hier die Druckplattform kontinuierlich und ermöglicht so einen hochproduktiven Single-Pass-Druck auf einer besonders großen Baufläche von 2 Quadratmetern, was einem Bauvolumen von 700 L entspricht.
Vorteile des HSR-Verfahrens
Zum Einsatz kommt das Verfahren in den industriellen 3D-Druckern AMpolar i2. Um die gleiche Produktivität zu erreichen, müssten mehrere herkömmliche 3D-Drucker zeitgleich betrieben werden, was natürlich die Kosten erhöht. Da durch den AMpolar I2 eine große Menge an Teilen pro Zeiteinheit gedruckt werden kann, fallen die Produktionskosten pro Teil natürlich niedriger aus. Auch die Qualität ist gleichbleibend, was gerade in der industriellen Fertigung von großem Vorteil ist.
Multi-Material-Jetting und Nachbearbeitung
Die AMpolar i2 3D-Drucker ermöglichen es, mehrere Materialien gleichzeitig zu verarbeiten (sogenanntes Multi-Material-Jetting). So ist es möglich, die Teile unterbrechungsfrei auch mit elektronischen Bauteilen auszustatten (sogenanntes Pick-and-Place-Verfahren). So beschreitet der AMpolar i2 Herstellerangaben zufolge mit dem High Speed Rotative Verfahren den Weg vom Prototyping hin zur industriellen Serienfertigung.
Innovation in der Trägermaterialentfernung
Gleichzeitig hat dp polar ein zu 100 Prozent wasserlösliches Trägermaterial entwickelt. So ist es möglich, alle Trägerstrukturen schnell und automatisch zu beseitigen. Dadurch ist der Einsatz zusätzlicher Chemikalien nicht notwendig, auch mechanische Behandlungen entfallen. Die Nachbearbeitungszeit wird um bis zu 50 Prozent reduziert, ohne das Risiko einer Beschädigung der gedruckten Teile.
Anwendungen des AMpolar i2 3D-Druckers
Der AMpolar i2 3D-Drucker kann durch den HSR AM-Prozess sowohl für den Hochgeschwindigkeits-Prototyping-Modus, der der Optimierung von Design und Komponentenqualität dient, als auch für den Hochleistungs-Fertigungsmodus, der die Serienproduktion in großer Stückzahl ermöglicht, eingesetzt werden. Dabei werden Upscaling-Übertragungsprobleme während der Fertigung vermieden. Pro Stunde kann er bis zu 10 Liter Material verarbeiten.
Industrielle Anwendungsbereiche
Eingesetzt werden kann diese HSR Fertigungstechnologie unter anderem in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrtindustrie, dem Maschinenbau, den Biowissenschaften und in der Konsumgüterindustrie. Die AMpolar i2 3D-Drucker erfüllen nicht nur die Anforderungen an die Serienproduktion, sondern sorgen gleichzeitig für die Verbesserung der Effizienz der Lieferketten und für eine Reduzierung der Gesamtbetriebskosten, so der Hersteller.
Vergleich mit anderen 3D-Druckverfahren
Im Vergleich zu anderen 3D-Druck-Verfahren, wie dem selektiven Lasersintern (SLS) oder dem Stereolithographie-Verfahren (SLA), bietet das HSR-Verfahren einzigartige Vorteile. Durch die kontinuierliche Rotation der Druckplattform und den Single-Pass-Druck wird eine hohe Produktivität erreicht, die in anderen Verfahren nicht möglich ist. Zudem ermöglicht die Fähigkeit des Multi-Material-Jetting und des Pick-and-Place-Verfahrens eine größere Flexibilität und Komplexität bei der Herstellung von Teilen.
Vor- und Nachteile des HSR-Verfahrens
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Hohe Produktivität durch Single-Pass-Druck | Hohe Anfangsinvestitionen für den Drucker |
| Multi-Material-Jetting möglich | Spezialisierte Materialien erforderlich |
| Gleichbleibende Qualität | Begrenzte Verfügbarkeit des Geräts |
| Schnelle Nachbearbeitung durch wasserlösliches Trägermaterial | — |
Ausblick auf die Zukunft des Verfahrens
Die Zukunft des High Speed Rotative 3D-Druck-Verfahrens sieht sehr vielversprechend aus. Die Fähigkeit, eine hohe Produktivität mit einer gleichbleibenden Qualität zu kombinieren, wird es zu einer bevorzugten Wahl für die industrielle Produktion machen. Darüber hinaus könnten Weiterentwicklungen in der Materialtechnologie und Automatisierung den Prozess weiter verbessern und neue Anwendungsbereiche erschließen.
Weiterführende Links
- dp polar: High Speed Rotative Technologie
- 3D-grenzenlos Magazin: dp polar AMpolar i1 Neuvorstellung
- 3D-grenzenlos Magazin: dp polar AMpolar i2 Neuvorstellung