3D-Druck

[Perseus]

Frage an die, die sich auf dem Gebiet auskennen bzw. damit beschäftigt haben:

wie sehr wird es möglich sein Gehäuse, Kronen, Inlays, Anstöße, Band (-elemente) etc. via einem 3D-Drucker herzustellen?

Bei den (vor allem) Vintagepreisen ist das nicht zu vernachlässigen. Oder sehe ich das völlig falsch?

Hier aus Wikipedia:

Metalle:
Für industrielle Anwendungen werden 3D-Drucker, welche Metall verarbeiten können, immer interessanter. Das liegt vor allem in der Tatsache begründet, dass sich so auch relativ einfach Bauteile herstellen lassen, die sich auf Grund der komplexen Geometrie (z. B. mit Hinterschnitten oder integrierten Kühlkanälen) nicht mit den konventionellen Fertigungsverfahren herstellen lassen. Darüber hinaus kann eine breite Palette an Metallen und Legierungen für den 3D-Druck verwendet werden.

Metall-3D-Druck für die Heimanwendung ist derzeit noch nicht möglich. Auf Grund der Komplexität der Maschinen mit Laser, Galvo-Scannern und Inertisierungsanlage ist der Bau eines solchen Gerätes weitaus aufwendiger und kostspieliger als Geräte auf Basis der FDM-Technologie. Darüber hinaus blockieren derzeit noch Patente die Entwicklung von Metall-3D-Druckern auf Basis der SLS-Technologie.

[Donluigi]

Das wird noch dauern. Problem sind die Oberflächen, die sind herstellungsbedingt extrem rauh, da ist viel Nacharbeit erforderlich. Aber bei Wachs gings auch schnell mit der Entwicklung.

[old.school]

Hallo Behrad,

Ich sehe hier konventionelle Fertigungsmethoden (einschl. CAD-CAM) für die Metallverarbeitung in absehbarer Zeit im Vorteil. Außerdem gibt es nach meiner Meinung effizientere Methoden zur Metallbearbeitung, die für das genannte Beispiel eine Rolle spielen könnten – Galvanoplastik (LIGA): Hier lassen sich tatsächlich hochpräzise Bauteile in Stückzahlen produzieren.

Beste Grüße,
Dirk

[Perseus]

Danke Tobias, danke Dirk.


Ich sehe hier konventionelle Fertigungsmethoden (einschl. CAD-CAM) für die Metallverarbeitung in absehbarer Zeit im Vorteil.

Was meinst Du mit "in absehbarer Zeit im Vorteil"?



Außerdem gibt es nach meiner Meinung effizientere Methoden zur Metallbearbeitung, die für das genannte Beispiel eine Rolle spielen könnten – Galvanoplastik (LIGA): Hier lassen sich tatsächlich hochpräzise Bauteile in Stückzahlen produzieren.

Ist das denn lohnenswert dadurch Vintage Teile nachzufertigen?

Und wird man das unterscheiden können im Vergleich zu 40-60 Jahre alte Materialien?

[Rolstaff]

Interessantes Thema. Vielen Dank für den thread, Behrad.

So ganz habe ich die Antworten auch nicht verstanden. Mir ginge es prinzipiell um folgende Fragestellung:

Wird man in den nächsten Jahren mittels 3-D-Drucker oder ähnlichem Gerät Ersatzteile wie z.B. Sub- oder GMT-inlays mit vertretbarem Kostenaufwand so gut nachmachen können, dass sie vom Original nicht mehr zu unterscheiden sind ???

[Donluigi]

Sicher wird man das. Aber ob man sie jetzt mit nem 3D-Drucker oder mit konventionellen Mitteln für kleines nachmachen kann, wo liegt da der Unterschied?

[Donluigi]

Danke Tobias, danke Dirk.



Was meinst Du mit "in absehbarer Zeit im Vorteil"?




Ist das denn lohnenswert dadurch Vintage Teile nachzufertigen?

Und wird man das unterscheiden können im Vergleich zu 40-60 Jahre alte Materialien?

Wird man sicherlich unterscheiden können durch entsprechende Analysen. Ähnlich wie etwa bei der Herstellung synthetischer Korunde - die ja exakt so aufgebaut sind wie ihre natürlichen Vorbilder, wird man immer Schmauchspuren, Fahnen und Wachstumsmerkmale nachweisen können, die verfahrenstypisch sind. Da bei der Fertigungsmethode nicht subtraktiv (also aus dem vollen Block heraus) oder sukzessiv (die konventionelle Fertigung: ich waltze ein Blech, aus dem ich dann die gewünschten Formen biege, präge oder stanze), sondern additiv (es wird wie beim Arbeiten mit Ton oder Knete Material hinzugefügt, aus dem dann das Werkstück entsteht) gearbeitet wird. muß an dem Stück konstant aufgeschweißt oder aufgetragen werden. Unedelmetalle reagieren, wenn sie den Aggregatszustand wechseln und verfestigen. Und hier werden ganz andere Mengen und Arten von Sauerstoff und Gas eingebracht als bei der konventionellen Fertigung. Ab einer gewissen Vergrößerung wird man immer einen materiellen Fingerabdruck finden, der verfahrenstypisch und somit eindeutig zuzuordnen ist.

[Rolstaff]

Danke Tobias.

Ich dachte, mit einem 3-D-Drucker können man - evtl. im Gegensatz zu konventionellen Methoden - z.B. Inlays fertigen, die man als "Nachbauten" nicht wird erkennen können.

[Perseus]

Danke Tobias. Das ist verständlich, dass ich verfahrenstypische Merkmale finde. Bin gespannt ob diese schwer nachzuvollziehen sind, auch mit Übung für einen Laien, oder ob das nur den "Experten" vorbehalten bleibt.

Ja Jürgen, das war auch meine Überlegung.

Hier reden wir ja von Edelstahl und Alu, Blech etc. bin gespannt erst was es für ein Tohuwabohu gibt, wenn die Mona Lisa aus dem 3d Druck kommt :D

[old.school]

Hat Tobias ja schon schön beschrieben.

Weil Jürgen immer das Inlay anspricht – ein eloxiertes Alu-Inlay ist vom Aufwand sowohl für Rolex, auch für ambitionierte „Nachmacher“ die von "FF" und "Serifen" wissen, nur ein verhältnismäßig geringer Aufwand. „Hinterhofschmiede“ reicht. Guten Fälschungen kann man nur durch aufwendige Materialanalysen auf die Spur kommen.
Und wenn das Inlay dann ein paar Mal durch den Geschirrspüler gelaufen ist, hast Du ein perfekt „gefadetes“. Wollt Ihr mal schätzen, wie viele Vintage-Inlays so entstanden sind? Nein, wollt Ihr nicht! :bgdev:

Beste Grüße,
Dirk

[Perseus]

Dirk gibt es einen Link, in dem das dargestellt wird wie ein eloxiertes Alu-Inlay nachgemacht wird. Denn Spülmaschine erkenne ich und Jürgen auch :dr:

[Mr Mille Gauss]

Hallo Behrad,

a) bei der additiven Fertigung werden 3D Daten benötigt
b) ohne aufwendige Nacharbeit ist ein solches Bauteil leicht zu erkennen
c) nicht alle Materialien eignen sich dafür
d) die Genauigkeit ist nicht vergleichbar wie mit konventionell hergestellten Teilen

Eine derzeitige Möglichkeit um im additiven Verfahren Metallteile herzustellen ist SLM (Selective Laser Melting).
Hierfür wird Metallpulver benötigt. Die größten Körner haben dabei den Durchmesser eines menschlichen Haares (ca. 50 um).
Die Kontur wird dabei in ein Pulverbett geschmolzen. Danach wird das Pulverbett abgesenkt, eine neue Pulverschicht aufgetragen, die nächste Kontur geschmolzen u.s.w. bis das gewünschte Bauteil fertig ist.
Soweit die Grundlagen.

Zur Praxis:
In der Kunststofftechnik gibt es schon lange die additive Fertigung.
Anfangs waren nur bestimmte wenige Materialien einsetzbar. Die Teile waren vom Aussehen grobporig und von der Festigkeit mangelhaft.
Gerade ausreichend für Prototypen.
Mittlerweile lassen sich mehr Kunststoffe verarbeiten und sowohl die Festigkeit, wie auch die Oberfläche sind besser geworden.
Die Preise für solche Teile sind sehr hoch!
Wenn das Teil gut aussehen soll ist eine Nacharbeit notwendig!
So; und genauso ist es bei einem Bauteil aus Metall wo im additiven Verfahren hergestellt ist.
Ohne Nacharbeit kannst Du keine Krone oder Gehäuse herstellen! Weder jetzt noch in den nächsten 20 Jahren. Polieren oder Strichsatinieren geht halt nur durch mechanische Bearbeitung.

[Donluigi]

Und was man auch nicht vergessen darf: man braucht know-how und einen nachwievor sehr teuren Maschinen- und Softwarepark, um das alles zu bewerkstelligen. Man denkt immer, daß das alles so einfach sei, aber letztlich muß der Programmierer genau so fit in seiner Materie sein, wie ein perfekter Handwerker. Der braucht aber nur uraltes Equipment und paar Werkzeuge, um diesen ganz speziellen Vintagelook hinzubekommen - im Grunde genommen reicht ihm der selbe 80-100 Jahre alte Werkzeugpark, auf dem Rolex seinerzeit produziert hat. Die Fragestellung ist interessant, aber die Gefahr droht aus allen Lagern.

[Perseus]

Elmar, Tobias, danke. Für mich verständlich. Nur das mit den 20 Jahren :grb:

[Mr Mille Gauss]

Hallo Behrad,

ich hätte auch 30 oder 40 Jahre schreiben können. Genauso könnte ich sagen, das z. B. eine polierte Fläche niemals im additiven Verfahren herstellbar ist.
Wenn ein Bauteil recht einfach durch mechanische Fertigungsmethoden herstellbar ist kann das additive Verfahren nur bedingt mithalten.
Wir setzen seit vielen Jahren bei komplexen Kunststoffteilen im Erstmusterbereich Teile ein die im additiven Verfahren hergestellt sind.
So können wir prüfen ob die Konstruktion soweit paßt. Diese Teile fallen in der Serie aus einem Spritzwerkzeug.
Unser Lieferant ist ein Spezialist der zu Beginn der "3D-Druck" Ära gleich eingestiegen ist. Die Kosten für solche Teile sind sehr hoch. Gegenüber den Teilen die aus dem Werkzeug fallen können die additiv hergestellten Teile nicht mithalten.
Durch die additive Fertigung ist es möglich als Konstrukteur Bauteile zu entwickeln und später herzustellen, die durch eine mechanische Fertigung nicht herstellbar sind.
Hier und im Prototypenbau liegen die größten Potenziale dieses Fertigungsverfahren.
Es gibt zwar für den einfachen Gebrauch im Kunststoffbereich günstige Paketangebote--->hohe Erwartungen sollte man nicht haben.
Vor kurzem konnte ich sehen, das seit einem halben Jahr an einer privaten Schule ein einfacher 3D-Drucker für einfache kleine Teile genutzt wird. Einfache Projekte im Naturwissenschaftlichen Bereich werden hier mit handfesten, praktischen Projekten gut veranschaulicht.

Das additive Verfahren im Metallbereich ist eine andere Liga.
Für Bauteile wie Kronen oder Gehäuse aus Metall ist die mechanische Fertigung die beste Lösung.

[Perseus]

Danke Elmar nochmals für Deinen Einblick :dr:

[Edmundo]

Die Kosten für solche Teile sind sehr hoch. Gegenüber den Teilen die aus dem Werkzeug fallen können die additiv hergestellten Teile nicht mithalten.
Das stimmt so pauschal natürlich nicht ganz. Es kommt auf die Stückzahl an. Hast Du eine geringe Stückzahl, dann sind die Werkzeugkosten, die auf die Einzelteile umgelegt werden, halt riesig groß. Dann rechnet sich das nicht. Du kannst natürlich auch andere Werkzeuge nehmen wie Alu bei kleinen Stückzahlen, aber die Herstellkosten der Werkzeuge und die Spritzmaschinen sind auch nicht ohne.

Möchtest Du Unikate machen wie exklusive Hersteller wie Rolls-Royce oder Maybach, kann sich sowas aus "3D-Druckern"auch zukünftig lohnen. Oder eben wenn Du eine alte seltene Uhr hast, die ein Teil ersetzt haben muss, was es nicht mehr vom Hersteller gibt.

Bisher ist die Haltbarkeit und Präzision noch ein Manko, aber ich bin sicher dass sich da in den nächsten Jahren viel tut.

[Perseus]

Bisher ist die Haltbarkeit und Präzision noch ein Manko, aber ich bin sicher dass sich da in den nächsten Jahren viel tut.

Das glaube ich auch.

[KSamanek]

Mache schon seit Jahren Kronen und Brücken im 3D Metalldruck. Klappt super und ist günstig. Eine Backenzahnkrone kostet 7,90 Euro netto. Habe auch schon Ersatzteile für meine Geräte da drucken lassen. Man benötigt aber die Konstruktionsdaten im sogenannten .SLM Format. Dürfte aber beim Uhrengehäuse nicht sehr kompliziert sein. Mir konstruiert mein computeraffiner Sohn die Teile. Insbesondere könnte man Ersatzteile wie Zahnrädchen oder Wellen für die Restaurierung alter Uhren damit schnell und preiswert herstellen. Wen es interessiert: lasse das bei Caddent in Nürnberg machen. Ist eine Dentalfirma. Aber dem Gerät ist es grundsätzlich völlig egal ob da eine Zahnkrone oder ein Bandglied oder Zahnrad ausgespuckt wird. Aber wie gesagt, die drucken nur, konstruieren bzw. erstellen muss man seine Teile selbst am Computer.

[Sonostra]

Ich hatte da mal einen Bericht gesehen über eine Firma in München, die da 20 Metalldrucker stehen hatte. Die konnten feinste Metallteile drucken. Z.b Vergasergehäuse. Der Tenor war, dass man da bald sehr viele Ersatzteile direkt vor Ort in der Werkstatt herstellen können wird. Der Versandweg fällt dann weg und die Ersatzteillagerung auch. Man schickt nur noch die Konstruktionsdatei um die Welt.

[Edmundo]

Das halte ich auch wieder für übertrieben. Schließlich haben Hersteller aufwendige Qualitätskontrollen nach Produktion und bei vielen Bauteilen kommt es auf 1/10 mm und weniger an. Ich habe mal eine Werkzeugverlagerung von Deutschland nach USA mitgemacht und da kamen aus dem selben (!) Werkzeug ganz andere Teile raus weil man eine andere Spritz-Maschine genutzt hat. Kein Maß war mehr, wie es sein sollte, alles außer Toleranz.

Jetzt stelle man sich vor, die 3D-Drucker von unterschiedlichen Firmen, alle nicht genormt, womöglich nicht professionell zusammen gebaut oder gewartet und dann werden Ersatzteile verkauft die einfach zu toleranzbehaftet sind. Das Teil sieht zwar optisch gleich aus ist es aber nicht. Wie soll der Kunde das feststellen. Wie soll man sicher sein dass das, was man kauft, auch funktioniert?

Bei einfachen Sachen sicher alles verkraftbar, aber bei Vergasergehäusen und so was sicherlich nicht. Da muss man schon da fertigen wo man auch das Handwerk versteht. Aber auch da gibt es Vorteile, da der Hersteller eben nach Bedarf produzieren kann und die Lagerhaltung weg fällt. Auch wenn der Versand dann immer noch dazu kommt. Aber das ist ja eh meist Peanuts zumindest hier innerhalb Deutschlands.

[Sonostra]

https://www.3d-grenzenlos.de/magazin/thema/3d-druck-mit-metall/

Wenn man da ein wenig durchblättert, sieht das schon krass aus. Airbus will in Zukunft 50% der Flugzeugteile drucken. Da ist die Entwicklung gerade erst mal am Anfang. Wenn die Drucker bezahlbar werden, kann man sich unglaubliche Transportkosten sparen. So ein Uhrgehäuse oder kleine Zahnrädchen können die in höchster Präzision doch heute schon für kleines Geld machen.