3D-Druck

Der Kunststoff-3D-Druck ermöglicht die werkzeuglose Fertigung individueller Gehäuse und technischer Bauteile, vom ersten Muster und Funktionsmodell bis zur Kleinserie. Mit vier unterschiedlichen Druckverfahren lassen sich Werkstoff, Oberfläche und Bauteileigenschaften gezielt auf die jeweiligen Projektanforderungen abstimmen.

3D-Druck für individuelle Kunststoffgehäuse und Bauteile

Vom ersten Funktionsmuster bis zur additiv gefertigten Kleinserie: vier Kunststoff-Druckverfahren für unterschiedliche Anforderungen.

Sie benötigen ein Kunststoffgehäuse oder technisches Kunststoffbauteil, das sich ohne Formwerkzeug herstellen, früh im Entwicklungsprozess prüfen oder in kleinen Stückzahlen fertigen lässt? Entscheidend ist nicht allein, ob das Bauteil 3D-gedruckt werden kann, sondern welches Verfahren, welcher Werkstoff und welche Nachbearbeitung zu Geometrie, Funktion, Oberfläche und geplanter Menge passen.

apra-plast ist Hersteller individueller Kunststoffgehäuse und Kunststoffbauteile im 3D-Druck. Mit Fused Deposition Modeling (FDM), Material Jetting (MJ), Stereolithografie (SLA) und selektivem Lasersintern (SLS) stehen vier unterschiedliche Kunststoffverfahren zur Verfügung. apra-plast begleitet Projekte von der 3D-Konstruktion und Verfahrensauswahl über die additive Fertigung bis zur Veredelung und auf Wunsch zur Montage weiterer Komponenten.

Was ist Kunststoff-3D-Druck?

Beim Kunststoff-3D-Druck auch additive Fertigung genannt, entsteht das Bauteil Schicht für Schicht direkt aus digitalen 3D-Daten. Da kein klassisches Formwerkzeug erforderlich ist, lassen sich individuelle Geometrien, Änderungen und Varianten flexibel umsetzen.

Welches Druckverfahren geeignet ist, hängt von der gewünschten Funktion, Oberfläche, Belastbarkeit und Stückzahl ab. Die vier bei apra-plast eingesetzten Verfahren bieten dafür unterschiedliche technische Möglichkeiten.

Vier 3D-Druckverfahren bei apra-plast im Vergleich

Die folgende Übersicht zeigt die wesentlichen Unterschiede. Die konkrete Auswahl erfolgt immer anhand des Bauteils und seiner späteren Funktion; kein Verfahren ist für alle Anforderungen gleichermaßen geeignet.

Verfahren	Funktionsprinzip	Werkstoffe und Farben	Besondere Eignung
FDM – Fused Deposition Modeling	Thermoplastisches Filament wird in einer beheizten Düse aufgeschmolzen und bahnenweise aufgetragen.	PLA, PETG, ABS, TPU u. a.; vielfältige Farbauswahl	Wirtschaftliches Verfahren für Funktionsmuster, einfache bis komplexe Funktionsteile, Fertigungshilfsmittel und Kleinserien; Schichtstruktur und erforderliche Stützbereiche konstruktiv berücksichtigen.
MJ – Material Jetting	Flüssiges Photopolymer wird in feinen Tropfen aufgetragen und unmittelbar mit UV-Licht ausgehärtet.	Photopolymere; überwiegend Naturfarben	Sehr feine Auflösung, glatte Oberflächen und hohe Detailtreue; geeignet für Design- und Funktionsprototypen, dichte Bauteilkonzepte und detailreiche Urmodelle für den Vakuumguss.
SLA – Stereolithografie	Flüssiges Photopolymerharz wird durch einen UV-Laser oder ein Belichtungssystem schichtweise ausgehärtet.	Photopolymere; eingeschränkte Farbauswahl	Feine Strukturen und glatte Sichtflächen für Anschauungsmodelle, Designprototypen und präzise technische Komponenten; Werkstoffeigenschaften und Nachhärtung projektbezogen bewerten.
SLS – Selektives Lasersintern	Ein Laser verschmilzt Kunststoffpulver im Pulverbett; das lose Pulver stützt das Bauteil während des Aufbaus.	PA11, PA12, TPU u. a.; weiß oder grau, Einfärben möglich	Komplexe, mechanisch belastbare Funktionsbauteile ohne zusätzliche Stützstrukturen; geeignet für Hinterschneidungen, innenliegende Geometrien und bedarfsgerechte Kleinserien.

Wann eignet sich 3D-Druck?

Die additive Fertigung ist besonders interessant, wenn Konstruktionen noch verändert werden, klassische Werkzeuge für Projektstand oder Menge nicht sinnvoll sind oder Geometrien mit konventionellen Verfahren nur aufwendig herstellbar wären. Für eine belastbare Entscheidung müssen jedoch auch Belastungsrichtung, Funktionsmaße, Sichtflächen, Nachweise und der weitere Produktweg berücksichtigt werden.

Bereich	Ihre Herausforderung	Unsere technische Lösung
Projektphase und Stückzahl	Für Entwicklung, Tests, Ersatzbedarf oder eine Kleinserie werden Bauteile benötigt; ein Formwerkzeug ist noch nicht sinnvoll oder die Abrufmenge schwankt.	Werkzeuglose Fertigung direkt aus 3D-Daten, vom Einzelteil und Funktionsmuster bis zur bedarfsgerechten Serie; bei steigenden Mengen wird der Wechsel zu einem alternativen Verfahren geprüft.
Verfahrensauswahl	Detailauflösung, Oberfläche, Stabilität und Kosten lassen sich nicht mit einem einzigen Druckprinzip gleichermaßen erreichen.	Auswahl zwischen FDM, MJ, SLA und SLS nach Geometrie, Bauteilfunktion, Werkstoff, Sichtfläche, Belastung und Menge.
Geometrie und Funktionen	Hinterschneidungen, Innenkanäle, komplexe Konturen oder integrierte Funktionen sind mit spanender Bearbeitung oder starren Werkzeugen nur eingeschränkt umsetzbar.	Additiver Aufbau ermöglicht komplexe dreidimensionale Geometrien; Orientierung, Stützbereiche, Entpulverung und Nacharbeit werden bereits in der Konstruktion berücksichtigt.
Werkstoff und Belastung	Steifigkeit, Schlagfestigkeit, Elastizität, Temperaturverhalten oder Shore-Härte müssen zur Funktion und Einsatzumgebung passen.	Verfahrensbezogene Auswahl aus Thermoplasten oder Photopolymeren; besondere Eigenschaften wie Brandschutzklassifizierung oder Biokompatibilität nur mit geeignetem Materialnachweis.
Oberfläche und Sichtteile	Funktionsflächen, Haptik, Farbe und optische Wirkung stellen andere Anforderungen als ein reines Konzeptmodell.	Druckverfahren und Orientierung werden auf Funktions- und Sichtflächen abgestimmt; Einfärben, Polieren, Lackieren, Bedrucken oder Beschriften können projektbezogen ergänzt werden.
Änderungen und Varianten	Bauteilgeometrie, Schnittstellen oder Produktvarianten ändern sich während der Entwicklung oder zwischen einzelnen Losen.	Änderungen werden über den freigegebenen CAD-Datenstand umgesetzt; Varianten benötigen kein separates Formwerkzeug, werden aber revisionssicher gefertigt und geprüft.
Schutz und Integration	Dichtungen, EMV-Anforderungen, Metallteile, Folientastaturen oder elektrische Komponenten müssen mit dem gedruckten Bauteil zusammenwirken.	Gehäuseaufbau und Montagebereiche werden konstruktiv vorbereitet; Dichtungen, EMV-Beschichtung, Metallkomponenten, Folien und Elektromontage können in den Projektumfang einbezogen werden.
Serienfähigkeit und Folgeprozess	Ein erfolgreiches Muster muss später reproduzierbar gefertigt oder in ein anderes Serienverfahren überführt werden.	Muster, Nacharbeit und Prüfmerkmale werden auf den weiteren Produktweg ausgerichtet; bei Bedarf kombiniert apra-plast 3D-Druck mit Vakuumguss, Spritzguss, Fräs-Biege- oder Tiefziehtechnik.

Werkstoffe, Bauteileigenschaften und konstruktive Grenzen

Je nach Druckverfahren werden thermoplastische Filamente, Kunststoffpulver oder flüssige Photopolymere verarbeitet. apra-plast wählt Verfahren und Werkstoff projektbezogen nach Geometrie, Belastung, Temperatur, Oberfläche, Maßanforderungen und Einsatzbedingungen aus. Da Druckorientierung und Schichtaufbau die Eigenschaften des Bauteils beeinflussen, werden Wandaufbau, Funktionsflächen, Stützbereiche und Nachbearbeitung bereits bei der Auslegung berücksichtigt. Anforderungen wie Dichtheit, Brandschutz oder eine definierte mechanische Belastbarkeit müssen werkstoff- und bauteilbezogen bewertet und gegebenenfalls geprüft werden.

Typische Anwendungen und Einsatzgebiete

Im 3D-Druck entstehen unter anderem Elektronik- und Gerätegehäuse, Gehäusedeckel und -einsätze, Fronten und Blenden, Halter, Aufnahmen, Adapter, Griffe, Abdeckungen sowie Luft- und Kabelführungen. Auch Musterteile, Design- und Funktionsmodelle, Anschauungsmodelle für Messen und Ausstellungen, Urmodelle für den Vakuumguss, Montagehilfen, Lehren, Greifer und bedarfsgerecht gefertigte Ersatzteile lassen sich additiv herstellen.

Typische Einsatzsituationen sind Design- und Funktionsprüfungen, Einbau- und Montageversuche, Produktpräsentationen, Pilot- und Vorserien, die Überbrückung bis zum Serienwerkzeug sowie kleine oder variantenreiche Serien. Entsprechende Lösungen kommen unter anderem in der Medizintechnik, der Automobilindustrie, im Gerätebau, in der Industrieelektronik sowie im Maschinen- und Anlagenbau zum Einsatz.

Projektanforderungen besprechen

Sie möchten prüfen, welches 3D-Druckverfahren zu Ihrem Bauteil, dem aktuellen Entwicklungsstand und der geplanten Menge passt? Senden Sie uns Ihre IGES- oder STEP-Daten, Zeichnung oder Projektskizze. Gemeinsam klären wir Geometrie, Funktion, Werkstoff, Oberfläche, kritische Maße, Stückzahl und ergänzende Leistungen.

Nicole Konz

Produktmanagement Vakuumguss-Technik / Produktmanagement 3D-Druck-Technik

+49 6592 9502 16 n.konz@apra-plast.de

Wann ist ein anderes Fertigungsverfahren geeigneter?

3D-Druck ist nicht automatisch für jedes Kunststoffbauteil die wirtschaftlichste oder technisch beste Lösung. Bei dauerhaft hohen und stabilen Stückzahlen kann Spritzguss geeigneter sein. Für mehrere identische Teile mit besonderen Oberflächen- oder Materialanforderungen kann Vakuumguss Vorteile bieten. Großflächige Gehäuse aus Plattenmaterial lassen sich gegebenenfalls wirtschaftlicher in Fräs-Biegetechnik fertigen; für offene, dünnwandige Formteile kann Tiefziehen die passendere Lösung sein.

apra-plast bewertet deshalb nicht nur die Druckbarkeit, sondern die gesamten Projektanforderungen. Maßgeblich sind Bauteilgeometrie, Werkstoff, Projektphase, Stückzahl, Änderungswahrscheinlichkeit, Nachbearbeitung, Montage und die Gesamtkosten über den geplanten Bedarf. Erweist sich ein anderes Verfahren als technisch oder wirtschaftlich geeigneter, kann apra-plast mit Vakuumguss, Fräs-Biegetechnik, Tiefziehen oder Spritzguss passende Alternativen aus dem eigenen Fertigungsspektrum anbieten.