Schnell, leicht, einzigartig, nachhaltig – Attribute, die wesentliche Vorteile von 3D-Druck insbesondere mit Edelmetallen beschreiben. Doch wie lassen sich diese Eigenschaften begründen? Erfahren Sie im Nachfolgenden das Wichtigste über die additive Fertigung mit Edelmetallpulvern aus erster Hand.
Wer sollte sich mit 3D-Druck auseinandersetzen?
Nahezu jeder! Insbesondere bei den Edelmetallen führt die additive Fertigung zu Mehrwert beim Produkt und zu Effizienzen im Prozess. Dieser Nutzen zeigt sich sowohl bei Unikat-Goldschmieden als auch in industriellen Serienprodukten für die verschiedenen Anwendungsbereiche wie beispielsweise in der Schmuckindustrie, der Elektro-, Energie- oder Medizintechnik – eben in solchen Branchen, die auf die besonderen Werkstoffeigenschaften der Edelmetalle angewiesen sind.
#1 Vorteil von 3D-Druck: Schnelligkeit
Dank der neuen Technologie kann beispielsweise die Time-to-market in der Entwicklung auf bis zu wenige Tage verkürzt werden. Die Umsetzung der Ideen geschieht digital und in wenigen Schritten. Sogar komplexe Designideen können noch am selben Tag in Edelmetall Realität werden.
Auch in der Serienproduktion verkürzt sich die Produktionszeit, da direkt aus dem qualifizierten pulverförmigen Ausgangsmaterial jede Form hergestellt werden kann. Die zum Teil aufwändige Herstellung von Halbzeugen kann entfallen.
#2 Vorteil von 3D-Druck: Materialeinsparung
Die deutlich erweiterte Gestaltungsfreiheit durch additive Fertigung ermöglicht die Realisierung von Gewichtseinsparungen. Natürlich wirkt sich das direkt auf eine deutliche Kostenreduktion für das Teil aus, erhöht aber auch den Tragekomfort bei Schmuckstücken. Typische bisher realisierte Gewichtseinsparungen lagen zwischen 25% und 40%.
Verbesserter Tragekomfort durch Gewichtseinsparung: Additiv gefertigte hohle Uhrarmbandglieder aus Platin
#3 Vorteil von 3D-Druck: einzigartig und funktional
Der 3D-Druck ermöglicht Geometrien in der Herstellung von Objekten, die durch klassische Fertigungsarten nicht möglich wären, so z.B. extreme Unterschnitte, hohle Objekte oder die Integration von Funktionen und beweglichen Teilen bereits im Fertigungsprozess.
Dies bietet eine schier grenzenlose Designfreiheit, die eine gestalterische Freiheit für die Kreation von außergewöhnlichen Schmuckstücken mit sich bringt.
Aber auch funktionale Merkmale lassen sich direkt integrieren, wo gewöhnlich Baugruppen erforderlich sind. So wurde z.B. bei Manschettenknöpfen der Schließenmechanismus bereits in das Einzelteil integriert: Manschettenkopf, Steg, Scharnier und Schließe werden in der finalen Konstellation in einem Schritt gefertigt, so dass sich ein Zusammenbau des Kopfes mit einer mehrteiligen Furnitur erübrigt.
Außergewöhnliches Design und integrierte Funktion: additiv gefertigter Manschettenknopf aus PlatinGold (Design Silvia Weidenbach)
Die Gewichtseinsparung durch hohl gedruckte Objekte und integrierte Funktionen direkt im Herstellungsprozess eröffnen aber auch in technischen Anwendungen ungeahnte Möglichkeiten für verbesserte Funktionalitäten und Effizienz bei der Herstellung von technischen und medizintechnischen Bauteilen.
#4 Vorteil von 3D-Druck: Außergewöhnliche Materialeigenschaften
Bei C.HAFNER setzen wir auf das Laser Metal Fusion (LMF) Verfahren, bei dem mittels Laser Schicht für Schicht des Ausgangspulvers aufgeschmolzen wird und so der dreidimensionale Körper entsteht. Damit erreichen wir Dichten oberhalb von 99,9% und erfüllen auch die anspruchsvollsten Ziele unserer Kunden der Luxusgüter. Durch die entsprechende Optimierung des Prozesses können wir Materialien verarbeiten, die sich über die klassische Halbzeugfertigung oder über Feinguss gar nicht oder nur sehr aufwändig verarbeiten lassen. Zusätzlich gelingt es obendrein auch Eigenschaften wie beispielsweise Härte, Festigkeit oder Polierbarkeit durch die additiv gefertigten Materialgefüge zu verbessern.
Endformnah gedruckte Uhrgehäuse in Rotgold, Gelbgold und Platin
#5 Der global wichtigste Vorteil von 3D-Druck: Nachhaltigkeit
Nachhaltigkeit spielt für C.HAFNER eine wesentliche Rolle. Als erste Scheideanstalt recycelt C.HAFNER Altgold CO2-neutral. Die additive Fertigung ist ein weiterer wichtiger Baustein für eine nachhaltige Produktion.
Neben der bereits erwähnten Möglichkeit Bauteile leichter zu gestalten und damit Material einzusparen, ist die schlanke Prozesskette durch die
Verringerung an Prozessschritten ein weiterer wichtiger Nachhaltigkeitsfaktor. So ergeben z.B. die Endbearbeitung von additiv gefertigten Rohlingen zu höchstpräzisen Fertigteilen auf Dreh-/Fräszentren Komponenten höchster Ansprüche bei minimalem Materialaufwand. Ein minimales zu zerspanendes Volumen bedeutet somit auch kurze Bearbeitungszeiten.
Am Beispiel von Uhrgehäusen ist dies eindrucksvoll zu sehen. Anstelle des Stanzens von großvolumigen Blechen mit speziellen Stanzwerkzeuge liefert die additive Fertigung bereits endformnahe Rohlinge. Das wiederaufzubereitende Volumen der Späne aus der Endbearbeitung ist nur ein Bruchteil im Vergleich zu den üblichen Stanzgittern.
Besonders positiv wirkt sich die sehr hohe Wiederverwendbarkeit des nicht verschmolzenen Pulvers aus. Die nahezu vollständige Menge des nicht erschmolzenen Pulvers kann im nächsten Druckprozess ohne Qualitätsverluste wieder eingesetzt werden.
C.HAFNER bietet Ihnen eine Vielzahl an Edelmetallpulvern und Möglichkeiten, Ihre Bauteile in Edelmetallen zu realisieren. Gerne unterstützen wir Sie durch gezielte Materialauswahl und oder bei der Entwicklung von individuellen Werkstoffen und Komponenten.
Haben Sie Fragen oder Anregungen? Wir freuen uns über Ihre Kommentare!