Die Zukunft der Nachbearbeitung für den 3D-Druck
Da die 3D-Drucktechnologie immer ausgereifter wird und sich auf immer mehr Anwendungen in verschiedenen Branchen ausdehnt, sind Nachbearbeitungstechniken zu einem integralen Bestandteil der Rationalisierung von Arbeitsabläufen in der additiven Fertigung geworden. Unter Nachbearbeitung versteht man verschiedene sekundäre Verfahren, die an 3D-gedruckten Teilen durchgeführt werden, um deren Aussehen, Genauigkeit, Festigkeit und Funktionalität zu verbessern. Laut einem Branchenbericht wird der weltweite Markt für 3D-Druck-Nachbearbeitungssysteme bis 963 voraussichtlich 2025 Millionen US-Dollar erreichen. Mehrere Innovationen bei Hardware- und Softwaretools versprechen, die Nachbearbeitungsmethoden für 3D-gedruckte Teile in den kommenden Jahren zu verbessern.
Automatisierte Support-Entfernung
Beim 3D-Druck sind häufig Stützstrukturen erforderlich, um Modelle mit komplexen Geometrien oder Überhängen zu verankern. Das manuelle Entfernen dieser Strukturen kann jedoch sehr arbeitsintensiv sein. Viele Unternehmen entwickeln mittlerweile automatisierte Lösungen zur Stützungsentfernung, die mechanische, chemische oder thermische Techniken nutzen, um diese Strukturen viel schneller aufzulösen. Beispielsweise bieten Unternehmen wie AM-FLOW, PostProcess Technologies und 3YOURMIND automatisierte chemische Bäder und Sprühsysteme an, die speziell auf industrielle 3D-Druck-Workflows zugeschnitten sind. Es wird erwartet, dass der globale Markt für automatisierte Support-Entfernungssysteme zwischen 34.5 und 2022 ein robustes Wachstum von 2030 % verzeichnen wird.
Integrierte Nachbearbeitungsstationen
All-in-One-Nachbearbeitungsstationen, die verschiedene Endbearbeitungsprozesse in einer einzigen geschlossenen Kammer zusammenfassen, bieten eine optimierte Lösung für Anwender der additiven Fertigung. In diese geschlossenen Arbeitsplätze können Nachbearbeitungsfunktionen wie Supportentfernung, Oberflächenglättung, UV-Härtung und Reinigung integriert werden. Unternehmen wie DyeMansion, Additive Manufacturing Technologies und 3DGence bieten bereits solche integrierten Stationen für den Polymer-3D-Druck an, mit denen Benutzer Zeit und Platz in der Werkstatt sparen können. Der weltweite Markt für All-in-One-Nachbearbeitungstechnologien erreichte im Jahr 95 ein Volumen von 2021 Millionen US-Dollar und wird bis 303 voraussichtlich 2028 Millionen US-Dollar erreichen, was einer beeindruckenden jährlichen Wachstumsrate von 31.5 % entspricht.
Adaptive Pfadplanung für die Endbearbeitung
Die Wege, die Nachbearbeitungswerkzeuge über 3D-gedruckte Geometrien nehmen, haben einen erheblichen Einfluss auf Faktoren wie Oberflächenqualität, Genauigkeit und Zykluszeit. Mittlerweile entstehen neue Softwarelösungen für die Bahnplanung, die die Teiletopologie intelligent analysieren und die Werkzeugwege für die Endbearbeitung entsprechend anpassen können. Beispielsweise hat Hybrid Manufacturing Technologies eine AMP-Software entwickelt, die Bildverarbeitungssysteme und KI nutzt, um die Werkzeugbewegung während Nachbearbeitungsvorgängen wie Schleifen und Fräsen dynamisch anzupassen. Dies verbessert die Gesamtprozesseffizienz und Designkonformität. Die TCT Group prognostiziert, dass der globale Markt für automatisierte Nachbearbeitungssoftware im nächsten Jahrzehnt eine jährliche Wachstumsrate von 39 % verzeichnen wird.
Spezialisierte Nachbearbeitungsdienste
Während sich viele 3D-Druck-Dienstleistungsunternehmen in erster Linie auf den eigentlichen additiven Fertigungsprozess konzentrieren, florieren mittlerweile auch spezialisierte Nachbearbeitungsdienste. Unternehmen wie 3D Finishtec, AM Surface Finishing und Spectroplast bieten ausschließlich professionelle Nachbearbeitungsdienste wie an CNC Bearbeitung, Massenbearbeitung, Laserpolieren und EDM für 3D-gedruckte Teile, die von Kunden geliefert werden. Ihr Fachwissen in Nachbearbeitungstechniken spart additiven Herstellern und Produktdesignern viel Zeit und Kosten. Es wird prognostiziert, dass das Outsourcing der Nachbearbeitung bis 2.29 einen globalen Marktanteil von 2030 Milliarden US-Dollar erreichen wird.
Sekundäre Prozesse auf der Maschine
Neue 3D-Drucker mit integrierten Sekundärbearbeitungsfunktionen wie Fräsen, Bohren und Schleifen kommen von Unternehmen wie DMG Mori, Hybrid Manufacturing Technologies und Titan Robotics auf den Markt. Diese Nachbearbeitungsfunktionen auf der Maschine machen zusätzliche Einrichtungsschritte überflüssig und rationalisieren viele Endbearbeitungsschritte. Der da Vinci Color 3D-Drucker von XYZprinting nutzt die integrierte Tintenstrahltechnologie, um 3D-gedruckte Objekte einzufärben. Ein IDC-Bericht prognostiziert, dass der globale Markt für industrielle 3D-Drucker mit Multitasking-Funktionen bis 25 mit einer jährlichen Wachstumsrate von über 2025 % wachsen wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Schlüsselbereiche, die Innovationen bei Nachbearbeitungslösungen für den 3D-Druck vorantreiben, Automatisierung, Konsolidierung, intelligente Werkzeugwege und sekundäre In-Prozess-Funktionen sind. Mit der Ausweitung der additiven Fertigung in den Bereichen Automobil, Medizin, Zahnmedizin, Schmuck und Unterhaltungselektronik werden fortschrittlichere Nachbearbeitungssysteme von entscheidender Bedeutung sein, um den vollen Wert 3D-gedruckter Teile auszuschöpfen. Überlegene Verarbeitungsqualität und geringere Arbeitskosten sind die wichtigsten Motivatoren für die Forschung in diesem Bereich.
