Dass sich 3D-Drucker durch ihre Flexibilität ideal für das Prototyping eignen, hat sich inzwischen in vielen Branchen durchgesetzt. Wenn es allerdings um die tatsächliche Fertigung geht, ist das noch eher langsame Druckverfahren häufig nicht wirtschaftlich, besonders bei größeren Teilen, deren Produktion 100 oder mehr Stunden dauert. Der Deltatower Big Foot L2016 Simultan, der in Deutschland exklusiv vom 3D-Druck-Experten Piccos’s 3D World vertrieben wird, geht hier neue Wege: Dieser 3D-Drucker hat zwei Extruder, die parallel geführt werden und so in einem Durchgang zwei gleiche Bauteile gleichzeitig herstellen. Die Druckzeit wird dadurch halbiert, ebenso verringert sich der Aufwand für die Einrichtung. Möglich wird dies durch die besondere Bauform der Delta-Tower-Serie, bei der statt des Druckbetts der Druckkopf verfahren wird, und durch die Größe der Geräte: Mit 700 mal 700 mal 1.200 Millimeter bieten sie genug Platz auch für großformatige Komponenten – oder die simultane Fertigung von Produkt-Zwillingen.

Basis sind Alu-Linearführungen

Grundlage der neuen Technik ist ein stabiles Gerüst aus Aluminium-Linearführungen, in dem die Druckdüse, das so genannte Hotend, mit Hilfe von sechs Halterungsarmen präzise entlang der dreidimensionalen Objektkontur bewegt wird und Schicht für Schicht des Druckmaterials aufträgt. Um die Effizienz und den Durchsatz zu erhöhen, wurde jedoch beim Deltatower Bigfoot 2016L Simultan die eigentliche Druckeinheit modifiziert und durch zwei Extruder mit einem exakt bemessenen Abstandshalter dazwischen ersetzt. Während des Produktionsvorgangs folgen beide Hotends auf diese Weise dem gleichen Weg, allerdings mit einem definierten räumlichen Versatz, so dass zeitgleich zwei Ausführungen des geplanten Objekts nebeneinander in die Höhe wachsen und sich beispielsweise Kleinserien in der Hälfte der Zeit realisieren lassen.

Präzision auch bei hohen Objekten

Die 700 mal 700 Millimeter große Trägerfläche des Druckers bietet dazu ausreichend Platz. Darüber hinaus können dank der maximalen Bauraumhöhe von 1.200 Millimeter selbst lange beziehungsweise hohe Werkstücke erstellt werden. „Bislang gibt es eine ähnliche Art der Simultanfertigung nur für sehr kleine Abmessungen, beispielsweise 250 mal 250 mal 250 Millimeter. Größer geht es mit herkömmlichen Druckern nicht, da bei diesen das Druckbett statt des Hotends verfahren wird. Das führt zu Rucklern, Verrutschen und unsauberen Konturen, die sich mit wachsendem Format immer stärker bemerkbar machen“, erklärt Joachim Schmidt, Geschäftsführer der Piccos’s 3D World, die die Produkte des Schweizer Herstellers Deltatower in Deutschland vertreibt und betreut. Bei deren Lösung ruht das Objekt dagegen unbeweglich auf dem Druckbett, wodurch auch in der Höhe die erforderliche Präzision erreicht werden kann. Ein Tastsensor sorgt dabei automatisiert für die ebene Ausrichtung der Grundfläche und zusätzlich stellt die im Boden integrierte Heizung sicher, dass das Produkt während des gesamten Vorgangs sicher auf der Platte fixiert bleibt.

Interessant für große Werkstücke

Die Druckdauer hängt, wie bei allen 3D-Druckern, maßgeblich von der eingestellten Geschwindigkeit, Auflösungsgüte und der Objektgröße ab. Die hohen Maximalwerte des Deltatower, was Detailgrad und realisierbare Größe betrifft, können daher bei Werkstücken, welche die Grenzen des Machbaren ausreizen, durchaus zu Prozesszeiten bis 320 Stunden führen. Der wirtschaftliche Vorteil, der sich aus der Verdopplung des Durchsatzes durch den Simultandruck ergibt, ist vor diesem Hintergrund signifikant und fällt umso mehr ins Gewicht, je größer das Produkt sein soll. Gegenüber dem Parallelbetrieb zweier Drucker – samt doppelter Investition, doppelter Betriebskosten und zweifachem Konfigurationsaufwand – amortisiert sich dadurch der geringe Aufpreis für den modifizierten Bigfoot L2016 Simultan innerhalb kürzester Zeit. pb