Titelaufnahme

Titel
3D-Druck als alternative Produktionsform für SMC
Weitere Titel
3D-printing as an alternative way of manufacturing for SMC
VerfasserKneissl, Lukas
GutachterGeyer, Sebastian
Erschienen2016
Datum der AbgabeJuli 2016
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)3D-Druck / Additive Manufacturing / Arburg Kunststoff Freiformen / Break Even Analyse / Fertigungsverfahren / Fused Depostion Modeling / Generative Fertigung / Konventionelle Fertigung / Multijet Modeling / Rapid Manufacturing / Rapid Product Development / Rapid Prototyping / Selektives Laser Sintern / SMC Pneumatik GmbH / Stereolithographie
Schlagwörter (EN)3D-printing / arburg plastic freeforming / breakeven analysis / conventional production / fused depostion modeling / generative production / manufacturing process / multijet modeling / rapid manufacturing / rapid product Development / rapid prototyping / selective prototyping / SMC Pneumatik GmbH / stereolithography
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

SMC ist marktführende Produzentin von Antriebs- und Steuerungstechnik von pneumati-schen und elektrischen Systemen. Um Prototypen oder Endprodukte in Kleinstserien für EndkundInnen günstig und am neuesten Stand der Technik produzieren zu können wird die generative Fertigung auf die Eignung für SMC geprüft. Dabei wird sowohl auf die tech-nologische als auch auf die wirtschaftliche Eignung geachtet.

Aus der großen Anzahl an generativen Fertigungstechnologien wurden fünf Verfahren aus-gewählt, um sie näher zu prüfen. Die Besonderheit des 3D-Drucks und die Gemeinsam-keiten der Verfahren Stereolithographie, Schmelzschichtverfahren, Selektives Lasersin-tern, Multijetmodeling und Arburg Kunststoff Freiformen liegen in dem additiven Aufbau von Schichten, die Formgebung geschieht in der 2D Ebene bei jedem Layer.

Die technologische Anforderung liegt darin, Luftdruck bis zu 7𝑏𝑎𝑟 problemlos zu überste-hen. Um dies zu Messen, wurde auf Leckage, also wie dicht das Material ist, und auf Berst-druck, der Druck bei dem das Testteil zerstört wird, geprüft. Bis auf AKF zeigen alle Bau-teile positive Ergebnisse mit geringen verfahrensspezifischen Einschränkungen.

Um einen wirtschaftlichen Vorteil feststellen zu können, wurden Produkte aus dem SMC Produktkatalog neu konstruiert und anschließend für verschiedene Maschinen kalkuliert. Dabei zeigte sich, dass sich Anlagen des FDM und SLA Verfahrens bereits nach einem Zeitraum von bis zu zwei Jahren amortisieren.

Zusammenfassung (Englisch)

SMC is the world leading expert in pneumatics. To be able to produce prototypes or final products in small series cheap and with cutting-edge technology, additive manufacturing is checked for its suitability for SMC. Therefore, attention is paid to both the technological and the economic suitability.

Five processes from the large number of additive manufacturing technologies were se-lected in order to be examined in detail. Those five are Stereolithography (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), Selective Laser sintering (SLS), Multijetmodeling (MJM) and Arburg Plastic Freeforming (APF). The peculiarity of 3D-Printing and the commonality of these methods is the additive built-up of thin layers. Hence the shaping is done in 2D planes for each layer.

One of the technological requirements is to withstand air pressure up to 7𝑏𝑎𝑟 without any damage. In order to measure those specifications, the leakage, the air tightness of the material, and the burst pressure, the pressure at which the test part is destroyed, is tested. Expect for APF all components showed positive results with only minor procedural re-strictions.

In order to check an economic advantage, products from the SMC product catalog were redesigned and afterwards calculated for different machines. It turned out that FDM and SLA machines amortize already after a period of up to two years.