Additive Fertigung

Wir bieten verschiedene Techniken der additiven Fertigung an. Vom kosteneffizienten FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling) mit einer breiten Materialauswahl für verschiedene Anwendungen, bis zum Multi-Material MJ (Material Jetting) für komplexe Geometrien und MAterial Farbkombinationen.
In absehbarer Zukunft bieten wir auch 3D-Holz- und 3D-Bioprinting an.

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Monochromer druck

Für die Forschung und Herstellung verwendet Switzerland Innovation Park Biel/Bienne Stereolithografie (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), Materialstrahldruck (Material Jetting, MJ) und selektives Lasersintern (SLS). Diese Technologien werden für das Rapid Prototyping verwendet und stehen zudem unseren Kunden für ihre Bedürfnisse und Projekte zur Verfügung.

Stereolithografie

Bei der Stereolithografie (SLA) wird eine Plattform in eine mit flüssigem Photopolymerharz gefüllte durchsichtige Wanne eingetaucht. Daraufhin bildet ein Punktlaser in der Maschine durch den Boden der Wanne hindurch eine Querschnittsfläche (Schicht) eines Modells ab, woraufhin das Material an diesen Stellen erstarrt. Nachdem eine Schicht durch den Laser abgebildet und verfestigt wurde, wird die Plattform etwas angehoben, so dass eine neue Schicht Harz unter das Teil fliessen kann. Dieser Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, bis ein festes Bauteil entsteht. Die Teile werden dann gespühlt und  in der Regel weiter mit UV gehärtet, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.

Wannen-Photopolymerisationsverfahren sind hervorragend für die Herstellung von Teilen mit feinen Details und glatter Oberfläche geeignet. Dadurch sind sie ideal für Schmuck, Feinguss und viele zahnmedizinische und medizinische Anwendungen. Dank neuer Entwicklungen in der Werkstoffforschung ist heute auch das Drucken von Spritzgussformen für Kleinserien möglich. Die Einsatzmöglichkeiten werden hauptsächlich von der Grösse der herzustellenden Teile begrenzt.

Fused Deposition Modeling

Beim Fused Deposition Modeling (FDM) (manchmal auch als Fused Filament Fabrication oder FFF bezeichnet) wird ein Faden aus festem thermoplastischem Material (Filament) verwendet, der durch eine beheizte Düse gedrückt und dabei geschmolzen wird. Der Drucker bewegt diese Düse kontinuierlich und legt das geschmolzene Material genau ab, wo es sich sofort abkühlt und verfestigt. Dadurch wird Schicht für Schicht ein Teil aufgebaut. FDM ist die am weitesten verbreitete 3D-Drucktechnologie.

Als schnelles und kostengünstiges Verfahren für die Herstellung von nicht-funktionalen Prototypen führt FDM zu gewissen Einschränkungen bei der Masshaltigkeit und ist sehr anisotrop.

Mehrfarbiger druck

Mehrfarbiger 3D-Druck ist ein Druckverfahren, mit dem unglaublich detaillierte Objekte geschaffen werden können. Dadurch, dass nicht nur eine breite Farbpalette verwendet, sondern auch transparentes Material gedruckt werden kann, öffnen sich neue Möglichkeiten für die Schaffung von Komponenten für Forschungsprojekte und ihre Anwendung in Bereichen wie Medizintechnik und Prototyping.

Material Jetting

Material Jetting ist für realistische Prototypen ideal geeignet und bietet grosse Detailtiefe, hohe Genauigkeit und glatte Oberflächen. Das Materialstrahldruckverfahren gestattet es dem Konstrukteur, ein Objekt in einem einzigen Druckvorgang mehrfarbig und/oder aus einem Materialmix herzustellen. Als Nachteile des Materialstrahldrucks gelten die hohen Kosten und die Tatsache, dass UV-aktivierte Photopolymere über die Zeit ihre mechanischen Eigenschaften verlieren.

Material Jetting findet seine Anwendung in der Forschung und dem Prototypenbau. Professionelle 3D-Drucker können farbechte Endresultate Liefern. Festigkeiten zwischen hart und sehr flexible können in einem einzigen Objekt angefertigt werden. Besondere Fähigkeiten wie durchsichtiges Material sind  in der Medizintechnik sehr gefragt.

Metalldruck

Es gibt kein vergleichbares Verfahren, das über die Möglichkeiten des Metalldrucks verfügt. Dieses vielseitige und verlässliche Verfahren eignet sich für komplexe Verfahren, wo CNC und andere Produktionsmethoden scheitern. Es wird heute für viele Transportmittel verwendet, wie in Zügen, Flugzeugen oder in der Raumfahrt. Switzerland Innovation Park Biel/Bienne legt in seinem Swiss Advanced Manufacturing Center den Schwerpunkt auf die Entwicklung und Nutzung dieses Verfahrens.

Selective Laser Melting

Sowohl das selektive Laserschmelzen (selective laser melting, SLM) als auch das direkte Metall-Lasersintern (direct metal laser sintering, DMLS) nutzen die gleiche Methode wie SLS zur Herstellung von Teilen – mit dem Unterschied, dass beim SLM und DMLS metallische Werkstoffe verwendet werden. SLM dient der Herstellung von Teilen aus reinen Metallen, während man beim DMLS auch mit verschiedenen Legierungen drucken kann. Im Gegensatz zum SLS erfordern SLM und DMLS in der Regel Stützstrukturen als Ausgleich für die hohen Eigenspannungen während des Druckvorgangs, um die Wahrscheinlichkeit des Verziehens zu begrenzen. DMLS ist das am weitesten verbreitete metallische additive Fertigungsverfahren mit den meisten installierten Produktionseinheiten.

PBF (Powder Bed Fusion)-Verfahren bieten eine Menge Gestaltungsfreiheit (in der Regel keine Stützstrukturen notwendig), so dass auch komplexe Geometrien leicht gebaut werden können. So hergestellte Teile verfügen zumeist über hohe Festigkeit und Steifigkeit, und es ist eine grosse Palette von Nachbearbeitungsverfahren verfügbar, so dass PBF oftmals zur Fertigung von Teilen für Endnutzer eingesetzt wird. Die Grenzen der PBF zeigen sich oft bei der Oberflächenbeschaffenheit (Porosität und Rauigkeit), sowie dem Schrumpfen oder Verziehen von Teilen. Dazu kommen Herausforderungen im Zusammenhang mit der Handhabung und Entsorgung von Pulvern.