Bohrungen, Gewinde und Scharniere sind auch im 3D Druck unverzichtbar, wenn Komponenten dauerhaft, zuverlässig lösbar miteinander verbunden werden. In der additiven Fertigung ist die Herstellung von Gewinden und Bohrungen auch mit hoher Präzision möglich – sofern bereits im Konstruktionsprozess auf die besonderen Anforderungen im 3D Druck Rücksicht genommen wird. Welche technischen Anforderungen die Herstellung von Bohrungen, Gewinden und der Einsatz von Scharnieren in der additiven Fertigung zu beachten sind und wo die Grenzen liegen, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Bohrungen im 3D Druck: Was lässt sich drucken?
Bohrungen sind bei vielen Komponenten unverzichtbar. Das gilt sowohl für die konventionelle als auch additive Fertigung. Der kleine, aber feine Unterschied: Im 3D Druck können Bohrungen direkt mit gedruckt werden. Das Drucken der Bohrlöcher ist immer dann zu empfehlen, wenn das Druckmaterial eine spätere Bearbeitung durch Bohren nicht zulässt, weil es zu spröde oder zu dünnwandig ist und eine mechanische Bearbeitung im Nachgang zu Defekten oder gar Ausschuss führen würde. Sollen Bohrungen gedruckt werden, ist die Präzision und Realisierbarkeit direkt abhängig von der Richtung des Drucks. Bohrungen, die horizontal im Bauraum des Druckers liegen, werden fertigungsbedingt immer etwas oval, während vertikal herzustellende Bohrlöcher mit ausreichender Rundheit angefertigt werden können.
Wichtig zu wissen:
Im 3D Druck lassen sich sehr enge Toleranzen im Hunderstel- oder Tausendstel-Millimeter-Bereich nicht während des Drucks herstellen. Eine Bohrung mit 2,0 mm wird zumeist als 1,8 oder 1,9 mm Bohrung ausgeführt – der Grund ist der immer stattfindende Materialauftrag beim Druck. Besonders zu beachten sind die zu erwartenden Toleranzabweichungen beim Druck von Scharnieren oder Passungen. Scharniere aus dem 3D Druck lassen sich problemlos drucken, allerdings muss bei den Bohrungen ein Toleranzwert eingerechnet werden. So ist sichergestellt, dass der Splint, der die beiden Teile eines Scharniers schlussendlich verbindet, auch in die Bohrung hineinpasst. Bei Passungen, die engste Toleranzen zwischen Bohrloch und Splint erfordern, ist bei der Konstruktion unbedingt folgendes zu beachten:
Presspassungen ohne Spiel: Bohrungen 0,1 oder 0,2 mm größer festlegen
Spielpassungen: Bohrungen größer als 0,2 mm festlegen
Generell gilt bei Bohrungen im 3D Druck: Je größer die Bohrung, desto zuverlässiger gelingt ein präzises Ergebnis. Die Minimal-Größe eines Bohrlochs darf 2 Millimeter nicht unterschreiten. Ab etwa 5 Millimetern ist der Druck von Bohrungen in der additiven Fertigung problemlos möglich.