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Das Spritzgießen kommt bereits seit geraumer Zeit bei der Fertigung von Kunststoffteilen zum Einsatz. Der 3D-Druck hingegen ist noch relativ jung. Beide Fertigungstechniken können ähnliche Bauteile produzieren. Dennoch gibt es große Unterschiede.
Die beiden Techniken haben ganz klare Vorteile in bestimmten Szenarien. Je nach Vorgaben wird daher auf jeweils eine der beiden Fertigungstechniken zurückgegriffen.
Die Unterschiede im Produktionsverfahren
3D-Druck bezeichnet ein Verfahren, bei dem ein beweglicher Druckkopf dreidimensionale Objekte in einem freien Raum produziert. Die eingesetzten 3D-Drucker nutzen als Vorlage digitale Daten, die aus einer CAD- oder CAM-Software stammen. Es existiert also keine Schablone oder Form. Die 3D-Drucker können Kunststoffe, Kunstharze sowie auch Keramiken und Metalle als Rohstoff verarbeiten. Die Komplexität der gefertigten Bauteile ist abhängig von der Größe sowie den Fähigkeiten des 3D-Druckers. Mittlerweile gibt es zahlreiche verschiedene Techniken, die alle unter dem Oberbegriff 3D-Druck zusammengefasst sind. Dies sind unter anderem das direkte Metall-Lasersintern (DMLS) oder MultiJet Fusion (MJF).
Beim Spritzguss werden die Bauteile mithilfe von Schablonen gefertigt. Als Rohmaterial dienen beim Spritzguss thermoplastische Kunststoffe in Form von Granulat. Vor dem Einspritzen wird der Kunststoff auf bis zu 300 Grad Celsius erhitzt. Düsen spritzen die heiße, flüssige Masse unter hohem Druck in die Formen, wo das Material erkaltet und hart wird. Der komplette Vorgang dauert mit modernen Maschinen rund 20 Sekunden.
Vorteile des 3D-Drucks
Das 3D-Druckverfahren hat einige besondere Eigenschaften, die in vielen Situationen vorteilhaft sind. So ist der Übergang von der Planung zur Fertigung theoretisch in wenigen Sekunden möglich. Am Computer erstellte Baupläne werden vom 3D-Drucker direkt umgesetzt. Dies erlaubt besonders unkomplizierte und dynamische Prozesse.
Mit dieser Eigenschaft ist das 3D-Druckverfahren für Prototypen prädestiniert. Funktionale oder optische Änderungen sind sehr leicht durchführbar und erzeugen faktisch keine zusätzlichen Kosten. So wird die Funktionalität eines Prototyps oder einer Kleinserie zunächst geprüft. Änderungen werden bei Bedarf mit der CAD- oder CAM-Software am Modell vorgenommen.
Besonders praktisch ist es, Vorlagen für den 3D Druck online an einen entsprechenden 3D-Druck Dienstleister zu übermitteln. So ist eine direkte Verbindung zwischen Designbüro und Produktionshalle möglich. Auf diese Weise ist das 3D-Druckverfahren eine günstige und unkomplizierte Produktionstechnik für Prototypen, Kleinserien und Spezialprodukte.
Wann wird das Spritzgussverfahren eingesetzt?
Die Spritzgusstechnik ist hingegen für die Fertigung von Bauteilen in einer größeren Menge konzipiert. Die Formen werden zunächst exakt nach den Vorgaben hergestellt. Ein Vorteil der Technik ist, dass große Mengen in kurzer Zeit produziert werden können. Dadurch entsteht schnell eine Vielzahl an exakt gleichen Bauteilen. Änderungen erfordern hingegen auch neue Formen. Deshalb kommt das Spritzgussverfahren vor allem für bereits fertig entwickelte Teile zum Einsatz, die in größerer Stückzahl benötigt werden.
