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3D-Druck/Additive Fertigungsverfahren

3D-Druck steht als Sammelbegriff für viele verschiedene additive Fertigungsverfahren. Dementsprechend gibt es die unterschiedlichsten Gefährdungen auf dem Gebiet des 3D-Drucks. Damit Gefährdungen vermieden werden, ist ein sachgemäßer Umgang mit 3D-Druckern und deren Werkstoffen notwendig.

Unter dem umgangssprachlichen Begriff "3D-Druck" verbergen sich eine Reihe verschiedener additiver Verfahren, die alle das Ziel verfolgen, dreidimensionale Objekte Schicht für Schicht aufzubauen. Es lassen sich dabei elf Fertigungsverfahren unterscheiden. Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) hat eine Richtlinie (VDI 3405:2014-12) erarbeitet, die Grundlagen, Begriffe und Verfahren von additiven Fertigungsverfahren beschreibt.

Übersicht additiver Verfahren
Übersicht additiver Verfahren nach VDI 3405:2014-12. Zum Vergrößern, bitte Bild anklicken.

Grundlegendes Verfahren
Sämtliche additiven Verfahren haben das sogenannte Schichtbauprinzip gemeinsam. Es beruht auf der Annahme, dass alle Objekte in Scheiben geschnitten und somit aus diesen aufgebaut werden können.

Um ein Objekt additiv zu fertigen, sind mehrere Arbeitsschritte erforderlich. Diese lassen sich in drei Hauptprozesse unterteilen:

  • Pre-Prozess: Zu den arbeitsvorbereitenden Schritten gehören die Daten- und Anlagenvorbereitung.
  • In-Prozess: Nach der Arbeitsvorbereitung erfolgt der eigentliche Druck-Prozess, d. h. der Schichtaufbau.
  • Post-Prozess: Abschließend werden die gefertigten Objekte von Stützkonstruktionen getrennt bzw. die Oberflächen nachbearbeitet. Je anspruchsvoller die spätere Anwendung der gefertigten Objekte ist, umso mehr Nachbearbeitungsschritte fallen in der Regel an.

Daher ist ein schnelles "Drucken" ohne weitere Nachbearbeitung nur in Ausnahmefällen möglich. Besonders beim industriellen Einsatz von additiven Fertigungsverfahren sind alle notwendigen Schritte, vom Pre- bis Post-Prozess, aufeinander abzustimmen, damit am Ende ein Objekt entsteht, das die vorher festgelegten Anforderungen erfüllt.

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