Auf der Formnext 2024 präsentiert der deutsche 3D-Drucker-Hersteller Q.Big 3D seinen neuen QUEEN 1 3D-Drucker, der speziell für die kostengünstige Herstellung großvolumiger Kunststoffkomponenten entwickelt wurde. Das System kombiniert variable Düsen und das sogenannte Variable Fused Granulate Fabrication (VFGF)-Verfahren. Mit diesen Eigenschaften bietet der QUEEN 1 eine hohe Produktionsgeschwindigkeit und Präzision und spart gleichzeitig Materialkosten. Der Drucker verwendet herkömmliches Kunststoffgranulat anstelle teurerer Filamente, was ihn besonders für industrielle Anwendungen attraktiv macht.
Variable Düsen und Druckmodi für Effizienz und Präzision
Ein zentrales Merkmal des QUEEN 1 ist der variable Düsendruck. Die Düse kann zwischen einem Detailmodus und einem Turbomodus wechseln und ermöglicht so eine flexible Druckqualität. Für feine Strukturen und präzise Oberflächen kann der Detailmodus mit einem Durchmesser von 1,5 mm verwendet werden, während für schnellere Druckschichten der Turbomodus mit 3 mm Durchmesser zum Einsatz kommt. Die Kombination beider Modi optimiert die Produktionszeiten und senkt die Materialkosten, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen.
Das VFGF-Verfahren unterstützt den Wechsel zwischen den Druckmodi automatisch und kann die optimalen Materialmengen und Druckpositionen vorausschauend berechnen. Diese Funktion ist besonders vorteilhaft für große Bauteile und ermöglicht auch die Fertigung komplexer Geometrien mit Unterstützung von Stützstrukturen, wie sie für Bauteile mit Überhängen benötigt werden. Der QUEEN 1 erreicht dabei eine Druckgeschwindigkeit von bis zu 500 mm pro Sekunde und eine Materialausgabe von 0,15 bis 2,0 kg pro Stunde.
VFGF als Alternative zu Filament-basierten Systemen
Das VFGF-Verfahren bietet gegenüber FDM-Druckverfahren den Vorteil, dass es herkömmliches Kunststoffgranulat verwendet, wodurch die Materialkosten gesenkt und eine größere Materialauswahl für die industrielle Anwendung ermöglicht wird. Auch hohe Oberflächenqualitäten und Maßgenauigkeiten sind mit dem VFGF-Druckkopf möglich, der für gleichmäßige Schichtdicken sorgt. Im Gegensatz zu filamentbasierten Systemen ist der QUEEN 1 durch den variablen Düsendurchmesser bis zu 40-mal schneller und erlaubt es, auch sehr große Komponenten in einem Bruchteil der Zeit herzustellen.
Für Detailarbeiten wie Oberflächen, die eine hohe Genauigkeit für Lackierungen oder die Integration von Befestigungselementen erfordern, eignet sich der Detailmodus. In nicht-sichtbaren oder internen Strukturen kann dagegen der schnellere Turbomodus verwendet werden. Für Entwickler bietet der QUEEN 1 außerdem die Möglichkeit, unterschiedliche Materialeigenschaften zu simulieren und Bionik-Konzepte umzusetzen, was ihn auch für die Herstellung von Prototypen und Ersatzteilen interessant macht.
Flexibilität und Zeiteinsparungen für Großformat-Anwendungen
Dank der hohen Flexibilität des QUEEN 1 können Unternehmen auf kostspielige Formen verzichten und die Fertigung großvolumiger Komponenten erheblich beschleunigen. Die Technologie eignet sich sowohl für Prototyping als auch für die Serienproduktion und ermöglicht einen schnellen Markteintritt neuer Produkte. Durch die Einsparung von Werkzeugkosten und die Möglichkeit, komplexe Geometrien ohne aufwendige Nachbearbeitung herzustellen, ist der QUEEN 1 auch für die Fertigung in kleinen und mittleren Serien von Vorteil.
Die Kombination aus wirtschaftlichem Materialeinsatz, schneller Fertigung und Präzision bietet Unternehmen neue Möglichkeiten im Bereich des Großformat-3D-Drucks. Der QUEEN 1 von Q.Big 3D dürfte damit einen wichtigen Schritt in Richtung einer effizienten und flexiblen Fertigungslösung im industriellen Maßstab darstellen.
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