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Additive Manufacturing/3D-Druck

Additive Manufacturing/3D-Druck hält auch in der industriellen Produktion zunehmend Einzug. Dabei entwickeln sich ständig neue Anwendungen und die Verfahren werden z. B. für die Herstellung großvolumiger Bauteile oder für einen schnelleren Material-auftrag permanent weiterentwickelt. Bedingt durch diese schnelle internationale Entwicklung besteht auch auf Herstellerseite teilweise Unkenntnis und Unsicherheiten bzgl. der anzuwendenden EU-Richtlinien, so dass Gefährdungen z. B. durch leicht zu manipulierende Schutzeinrichtungen oder ungeschützte Strahlungsquellen auftreten.

 

Verfahren/Verfahrensvarianten

Abhängig von der Anwendung, dem verwendeten Material, der benötigten Auflösung und der Produktionsgeschwindigkeit sowie erforderlichen Dimensionen und Werkstoff-, Oberflächeneigenschaften kommen eine Vielzahl von Verfahren zum Einsatz.

  • Thermischer 3D-Druck (FDM; Fused Deposition Modeling)
    Verflüssigter Kunststoff wird aufgetragen und härtet bei Abkühlung aus
  • Selektives Lasersintern bzw. Selektives Laserschmelzen (SLS/SLM)
    Pulverschichten aus Kunststoff oder Metall werden durch Wärmeeintrag selektiv aufgeschmolzen
  • 3D-Druck (3DP)
    Materialverteilung (z. B. Quarzsand, Glas, Kunststoff) wird durch Bindemittelauftrag fixiert
  • Laminierverfahren (LOM)
    Schichtaufbau aus z. B. farbig bedruckten Materialbögen (z. B. Papier, Kunststoff), die verklebt und zugeschnitten werden
  • Polyjet Modeling (PJM)
    Tröpfchenweise aufbringen von Material, welches dann aushärtet (Fotopolymer + UV-Strahlung)
  • Stereolithografie (SL) und Digital Light Processing (DLP)
    Fotopolymer wird durch gezielte UV-Strahlung in einem Flüssigkeitsbad (aus Fotopolymer) ausgehärtet

 

Gefährdungen

  • Mechanik
    z.B. gefahrbringende Bewegungen, die zu Quetsch- und Scherstellen führen können
  • Elektrische Gefährdungen
    z.B. gefährliche Berührungsspannungen, Brandquellen durch Überlast- oder Fehlerströme
  • Thermische Gefährdungen
    z.B. durch heiße Oberflächen (Temperaturen teilweise bis 230°C)
  • Strahlung
    z.B. durch Strahlungsquellen von Laser, UV-Laser, UV-Lampe
  • Chemische Gefährdungen
    z.B. Einsatz von Gefahrstoffen im Produktionsablauf, Neuentstehung von Gefahrstoffen im Verlauf des Fertigungsverfahrens, Brand- und Explosionsgefahr beim Einsatz von pulverartigem Ausgangsmaterial

 

Bislang beobachtete Problemfelder

  • Anwendung ungeeigneter Richtlinien / Normen
    Folge: falsch konzipierte Schutzeinrichtungen oder Sicherheitskonzepte
  • Unzureichende Absicherung von Gefährdungen
    Folge: Manipulation ist möglich, so dass Unfälle, Gesundheitsschäden oder Brände entstehen können

Bestimmte Gefährdungen konnten nur ansatzweise bewertet werden, da noch viele Erkenntnisse aus der Praxis fehlen. Die Entwicklungen werden daher weiter beobachtet.

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