Skip to main content
SpringerLink
Log in

Additive Fertigungsverfahren

  • Chapter
  • First Online:
Sharing Economy in der Industrie

  • 5714 Accesses

Zusammenfassung

Aufgrund der Vielzahl von additiven Fertigungsverfahren wird in diesem Kapitel eine Einordnung in unterschiedliche Kategorien vorgenommen. Gegliedert wird dabei in Flüssigmaterialverfahren, Freiraumverfahren und Pulverbettverfahren sowie innerhalb dieser drei Gruppen in weitere Detail-Prozessklassen. Es wird zusätzlich untersucht, welche Materialien von welchem Fertigungsverfahren verarbeitet werden können. Analysiert werden Verfahren für Kunststoffe und Metalle. Nach einer Erläuterung der Prozessabläufe und Funktionsweisen wird detailliert auf die Charakteristika additiver Fertigungsverfahren und -geräte, wie z. B. Material, Bauraumgröße oder Schichtdicke, eingegangen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution

Subscribe and save

Springer+ Basic
$34.99 /Month
  • Get 10 units per month
  • Download Article/Chapter or eBook
  • 1 Unit = 1 Article or 1 Chapter
  • Cancel anytime
Subscribe now

Buy Now

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 49.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 64.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • 3D Systems Inc. (2021a). ProJet 1200 Micro SLA 3D Drucker. https://www.3dsystems.com/press-releases/3d-systems-projet-1200-micro-sla-3d-printer-commences-shipping. Zugegriffen am 12.01.2021.

  • 3D Systems Inc. (2021b). Vollfarbdrucker. https://de.3dsystems.com/3d-printers. Zugegriffen am 11.01.2021.

  • 3Faktur GmbH (2021). HP Multi Jet Fusion. https://3faktur.com/3d-druck-materialienund-verfahren/hp-multi-jet-fusion-das-verfahren/#1481032334093-9c9cb5b4-6e92. Zugegriffen am 22.01.2021.

  • Additively AG (2021). Binder Jetting (BJ). https://www.additively.com/de/lernen/binderjetting. Zugegriffen am 21.02.2021.

  • Anycubic (2021). Anycubic. 3D Printer. https://www.anycubic.com/collections/3d-printers. Zugegriffen am 11.03.2021.

  • Araya-Calvo, M., López-Gómez, I., Chamberlain-Simon, N., León-Salazar, J. L., Guillén-Girón, T., Corrales-Cordero, J. S., und Sánchez-Brenes, O. (2018). Evaluation of Compressive and Flexural Properties of Continuous Fiber Fabrication Additive Manufacturing Technology. Additive Manufacturing, 22:157–164.

    Google Scholar 

  • ARBURG GmbH + Co KG (2021). Verfahren AKF. https://www.arburg.com/de/de/leistungsspektrum/additive-fertigung/verfahren-akf/. Zugegriffen am 04.03.2021.

  • Atwood, C., Griffith, M., Harwell, L., Schlienger, E., Ensz, M., Smugeresky, J., Romero, T., Greene, D., und Reckaway, D. (1998). Laser Engineered Net Shaping (LENS™): A Tool for Direct Fabrication of Metal Parts. International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics, 1998(1):E1–E7.

    Google Scholar 

  • Bargel, H.-J., Hilbrans, H., Hübner, K.-H., und Krüger, O. (2006). Werkstoffkunde. Springer.

    Google Scholar 

  • Baur, E., Osswald, T. A., und Rudolph, N. (2013). Saechtling-Kunststoff-Taschenbuch. Hanser, München, 31. Auflage.

    Google Scholar 

  • Berger,U., Hartmann, A., und Schmid, D. (2019). 3D-Druck – Additive Fertigungsverfahren: Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing. Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney.

    Google Scholar 

  • Besmann, T. M., Sheldon, B. W., Lowden, R. A., und Stinton, D. P. (1991). Vapor-Phase Fabrication and Properties of Continuous-Filament Ceramic Composites. Science, 253(5024):1104–1109.

    Google Scholar 

  • Bikas, H., Stavropoulos, P., und Chryssolouris, G. (2016). Additive Manufacturing Methods and Modelling Approaches: A Critical Review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 83(1-4):389–405.

    Google Scholar 

  • Bisht, M., Ray, N., Verbist, F., und Coeck, S. (2018). Correlation of Selective Laser Meltingmelt Pool Events with the Tensile Properties of Ti-6Al-4V ELI Processed by Laser Powder Bed Fusion. Additive Manufacturing, 22:302–306.

    Google Scholar 

  • Bonnet, M. (2016). Kunststofftechnik. Grundlagen, Verarbeitung, Werkstoffauswahl und Fallbeispiele. Sprinter Vieweg, Wiesbaden, 3. überarb. Auflage.

    Google Scholar 

  • Boone, N., Zhu, C., Smith, C., Todd, I., und Willmott, J. (2018). Thermal Near Infrared Monitoring System for Electron Beam Melting with Emissivity Tracking. Additive Manufacturing, 22:601–605.

    Google Scholar 

  • Bräuer, P., Lindner, M., Studnitzky, T., Kieback, B., Rudolph, J.,Werner, R., und Krause, G. (2012). 3D Screen Printing Technology – Opportunities to Use Revolutionary Materials and Machine Designs. In International Electric Drives Production Conference (EDPC), Seiten 1–5. IEEE.

    Google Scholar 

  • Carbon Inc. CA (2021). Digital Light Synthesis. https://www.carbon3d.com/process/.Zugegriffen am 19.02.2021.

  • Costa, L. und Vilar, R. (2009). Laser Powder Deposition. Rapid Prototyping Journal.

    Google Scholar 

  • Davoodi, E., Fayazfar, H., Liravi, F., Jabari, E., und Toyserkani, E. (2020). Drop-on-demand High-speed 3D Printing of Flexible Milled Carbon Fiber/Silicone Composite Sensors for Wearable Biomonitoring Devices. Additive Manufacturing, 32.

    Google Scholar 

  • De Backer,W., Bergs, A. P., und Tooren, M. J.V. (2018). Multi-Axis Multi-Material Fused Filament Fabrication with Continuous Fiber Reinforcement. In 2018 AIAA/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference.

    Google Scholar 

  • Dehoff, R. und Babu, S. (2010). Characterization of Interfacial Microstructures in 3003 Aluminum Alloy Blocks Fabricated by Ultrasonic Additive Manufacturing. Acta Materialia, 58(13):4305–4315.

    Google Scholar 

  • DIN Deutsches Institut für Normung e. V. (2015). DIN EN ISO/ASTM 52900 Additive manufacturing – General principles – Terminology.

    Google Scholar 

  • DIN Deutsches Institut für Normung e. V. (2016). DIN EN ISO 17296-3 Additive Fertigung – Grundlagen – Teil 3: Haupteigenschaften und entsprechende Prüfverfahren.

    Google Scholar 

  • Ding, D., Pan, Z., Cuiuri, D., und Li, H. (2015). A Practical Path Planning Methodology for Wire and Arc Additive Manufacturing of Thin-walled Structures. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 34:8–19.

    Google Scholar 

  • Engel, H. und Kestner, C. A. (1993). Metallfachkunde 2. Springer.

    Google Scholar 

  • EOS GmbH (2020). EOS P 800 – System zur Additiven Fertigung von Hochleistungspolymeren. https://www.eos.info/de/additive-fertigung/3d-druck-kunststoffe. Zugegriffen am 14.11.2020.

  • EOS GmbH (2021). EOS Systemdatenblatt P 800. https://pdf.directindustry.de/pdf/eosgmbh-electro-optical-systems/systemdatenblatt-eosint-p-800/5078-876789.html. Zugegriffen am 26.01.2021.

  • ExOne GmbH (2021). Exerial. The Flagship for Industrial Series Production. https://www.exone.com. Zugegriffen am 12.01.2021.

  • Fastermann, P. (2016). 3D-Drucken: Wie die generative Fertigungstechnik funktioniert. Springer.

    Google Scholar 

  • Feldmann, C. und Gorj, A. (2017). 3D-Druck und Lean Production. Springer.

    Google Scholar 

  • Feldmann, C. und Pumpe, A. (2016). 3D-Druck –Verfahrensauswahl undWirtschaftlichkeit. In Entscheidungsunterstützung für Unternehmen. Springer.

    Google Scholar 

  • Formlabs (2021). Wir stellen vor: der Form3 und Form3L mit Low Force Stereolithography. https://formlabs.com/de/. Zugegriffen am 26.02.2021.

  • Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM (2021). 3D-Screen Printing. https://www.ifam.fraunhofer.de/de/Institutsprofil/Standorte/Dresden/Zellulare_metallische_Werkstoffe/3D-Siebdruck.html.

  • Friel, R. J. und Harris, R. A. (2013). Ultrasonic Additive Manufacturing – A Hybrid Production Process for Novel Functional Products. Procedia CIRP, 6:35–40.

    Google Scholar 

  • Froes, F. H. und Dutta, B. (2014). The Additive Manufacturing (AM) of Titanium Alloys. In Advanced Materials Research, Band 1019, Seiten 19–25. Trans Tech. Publ.

    Google Scholar 

  • Gebhardt, A. (2007). Generative Fertigungsverfahren, Band 499. Hanser, München.

    Google Scholar 

  • Gebhardt, A. (2015). 3D Drucken in Deutschland: Entwicklungsstand, Potenziale, Herausforderungen, Auswirkungen und Perspektiven. Shaker.

    Google Scholar 

  • Gebhardt, A. (2016). Additive Fertigungsverfahren: Additive Manufacturing und 3DDrucken für Prototyping-Tooling-Produktion. Hanser.

    Google Scholar 

  • Gebhardt, A.,Kessler, J., und Thurn, L. (2016). 3D-Drucken: Grundlagen und Anwendungen des Additive Manufacturing (AM). Hanser.

    Google Scholar 

  • Gebhardt, A. und Schwarz, A. (2019). Produktgestaltung für die Additive Fertigung. Hanser.

    Google Scholar 

  • General Electric (2021a). Arcam EBM Q10plus. https://www.ge.com/additive/additive-manufacturing/machines/ebm-machines/arcam-ebm-q10plus. Zugegriffen am 10.02.2021.

  • General Electric (2021b). Electron Beam Melting (EBM) Machines. https://www.ge.com/additive/additive-manufacturing/machines. Zugegriffen am 12.01.2021.

  • Giancoli, D. C. (2010). Physik: Lehr-und Übungsbuch, Band 4023. Pearson.

    Google Scholar 

  • Gobrecht, J. (2009). Werkstofftechnikmetalle. Oldenbourg.

    Google Scholar 

  • Gürtler, F.-J., Karg, M., Leitz, K.-H., und Schmidt, M. (2013). Simulation of Laser Beam Melting of Steel Powders Using the Three-dimensional Volume of Fluid Method. Physics Procedia, 41:881–886.

    Google Scholar 

  • Hetnarski, R. B. (2014). LENS – Laser Engineered Net Shaping, Seiten 2719–2719. Springer Netherlands, Dordrecht.

    Google Scholar 

  • Hu, Y., Ning, F., Cong, W., Li, Y., Wang, X., und Wang, H. (2018). Ultrasonic Vibration-assisted Laser Engineering Net Shaping of ZrO2-Al2O3 Bulk Parts: Effects on Crack Suppression, Microstructure, and Mechanical Properties. Ceramics International, 44(3):2752–2760.

    Google Scholar 

  • InssTek Europe GmbH (2020). Metal 3D Printers. MX-600. https://www.insstek.com/content/standard/mx600. Zugegriffen am 20.12.2020.

  • InssTek Europe GmbH (2021). Anwendungsbeispiele. Herstellung von Metallteilen mit komplexer Innenstruktur. https://demo.insstek.de/technologie/anwendungsbeispiele/. Zugegriffen am 20.02.2021.

  • Içten, E., Giridhar, A., Taylor, L. S., Nagy, Z. K., und Reklaitis, G. V. (2015). Dropwise Additive Manufacturing of Pharmaceutical Products for Melt-Based Dosage Forms. Journal of Pharmaceutical Sciences, 104(5):1641–1649.

    Google Scholar 

  • Jacobs, O. (2016). Werkstoffkunde. Vogel Business Media. Janusziewicz, R., Tumbleston, J. R., Quintanilla, A. L., Mecham, S. J., und DeSimone, J. M. (2016). Layerless Fabrication with Continuous Liquid Interface Production. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(42):11703–11708.

    Google Scholar 

  • Jurisch, M., Studnitzky, T., Andersen, O., und Kieback, B. (2015). 3D Screen Printing for the Fabrication of Small Intricate Ti-6Al-4V Parts. Powder Metallurgy, 58(5):339–343.

    Google Scholar 

  • Klahn, C., Meboldt, M., Fontana, F., Leutenecker-Twelsiek, B., und Jansen, J. (2018). Entwicklung und Konstruktion für die Additive Fertigung: Grundlagen und Methoden für den Einsatz in industriellen Endkundenprodukten. Vogel Business Media.

    Google Scholar 

  • Klocke, F. (2015). Gießen. In Fertigungsverfahren 5, Seiten 3–38. Springer.

    Google Scholar 

  • Ko, S. H., Chung, J., Hotz, N., Nam, K. H., und Grigoropoulos, C. P. (2010). Metal Nanoparticle Direct Inkjet Printing for Low-Temperature 3D Micro Metal Structure Fabrication. Journal of Micromechanics and Microengineering, 20(12):125010.

    Google Scholar 

  • Kruth, J., Levy, G., Klocke, F., und Childs, T. H. C. (2007). Consolidation Phenomena in Laser and Powder-bed Based Layered Manufacturing. Annals of the CIRP, 56(1):730–759.

    Google Scholar 

  • Langnau, L. (2020). Paramount Industries Promotes High Temperature Laser Sintering. Make Parts Fast. https://www.makepartsfast.com/paramount-industries-promotes-hightemperature-laser-sintering/. Zugegriffen am 26.07.2020.

  • Leupold, A. und Glossner, S. (2016). 3D-Druck, Additive Fertigung und Rapid Manufacturing: Rechtlicher Rahmen und Unternehmerische Herausforderung. Vahlen.

    Google Scholar 

  • MASSIVit 3D (2021). MASSIVit 3D Printers. https://massivit3d.com. Zugegriffen am 11.01.2021.

  • Materialise GmbH (2021). Multi Jet Fusion. https://www.materialise.com/de/manufacturing/3d-druck-technologien/multi-jet-fusion. Zuegriffen am 22.02.2021.

  • Peters, S. (2015). Additive Fertigung. Der Weg zur individuellen Produktion. Band 25. Hessen Trade & Invest GmbH, Wiesbaden.

    Google Scholar 

  • Peyre, P.,Aubry, P., Fabbro, R.,Neveu, R., und Longuet, A. (2008). Analytical andNumerical Modelling of the Direct Metal Deposition Laser Process. Journal of Physics D: Applied Physics, 41(2):025403.

    Google Scholar 

  • Pham, D. und Dimov, S. S. (2012). Rapid Manufacturing: The Technologies and Applications of Rapid Prototyping and Rapid Tooling. Springer Science & Business Media.

    Google Scholar 

  • Pickert, C. und Wirth, M. (2013). Additive Fertigungsverfahren. Arbeitsbericht 1 CEDIFA.

    Google Scholar 

  • PTR Präzisionstechnik GmbH (2021). Die Vorteile des Elektronenstrahls in der Automobilindustrie. https://www.ptr-ebeam.com/de/. Zugegriffen am 10.02.2021.

  • Ríos, S., Colegrove, P. A., Martina, F., und Williams, S. W. (2018). Analytical Process Model for Wire+Arc Additive Manufacturing. Additive Manufacturing, 21:651–657.

    Google Scholar 

  • Sciaky Inc. (2021). Benefits of Choosing EBAM for Additive Manufacturing. https://www.sciaky.com/additive-manufacturing/electron-beam-additivemanufacturing-technology. Zugegriffen am 10.02.2021.

  • Seidel, C., Zaeh, M., Wunderer, M., Weirather, J., Krol, T., und Ott, M. (2014). Simulation of the Laser Beam Melting Process – Approaches for an Efficient Modelling of the Beammaterial Interaction. Procedia CIRP, 25:146–153.

    Google Scholar 

  • Siddaiah, A., Singh, B., und Mastanaiah, P. (2017). Prediction and Optimization of Weld Bead Geometry for Electron BeamWelding of AISI 304 Stainless Steel. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 89(1-4):27–43.

    Google Scholar 

  • Simonelli, M., Aboulkhair, N., Rasa, M., East, M., Tuck, C.,Wildman, R., Salomons, O., und Hague, R. (2019). Towards Digital Metal Additive Manufacturing via High-temperature Drop-on-demand Jetting. Additive Manufacturing, 30:100930.

    Google Scholar 

  • SLM Solutions (2021). Über uns. Ihr Spezialist für Maschinen zur Additiven Fertigung von Serienteilen und Prototypen. https://slm-solutions.de/ueber-slm-solutions/ueberuns.Zugegriffen am 12.02.2021.

  • Srivastava, M., Singh, U., und Yashaswi, R. (2014). Trends in the Domain of Rapid Prototyping: AReview. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, 3(3):747.

    Google Scholar 

  • Statista GmbH (2016). Wichtigste Hersteller von 3D-Druckern weltweit nach Umsatz im Jahr 2016. https://de.statista.com/statistik/daten/studie/444995/umfrage/wichtige-unternehmen-aus-dem-bereich-3d-druck-weltweit-nach-umsatz/. Zugegriffen am 12.03.2021.

  • Statista GmbH (2018). Meistgenutzte 3D-Druck-Technologien im Jahr 2017. https://de.statista.com/statistik/daten/studie/760408/umfrage/meistgenutzte-3d-drucktechnologie/. Zugegriffen am 12.01.2021.

  • Stumpp, B (2021). Multimetall-3D-Druck: Bei Stahl und Kupfer funktioniert es schon. Düsentriebwerk in einem Druckjob. https://industrieanzeiger.industrie.de/technik/duesentriebwerk-in-einem-druckjob/. Zugegriffen am 23.02.2021.

  • TRUMPF GmbH + Co. KG (2021). TruLaser Cell 300. Technische Daten. https://www.trumpf.com/de_DE/produkte/maschinen-systeme/laserschweissanlagenund-lichtbogenschweisszelle/trulaser-cell-3000/. Zugegriffen am 20.02.2021.

  • Tumbleston, J. R., Shirvanyants, D., Ermoshkin, N., Janusziewicz, R., Johnson, A. R., Kelly, D., Chen, K., Pinschmidt, R., Rolland, J. P., Ermoshkin, A., u a. (2015). Continuous Liquid Interface Production of 3D Objects. Science, 347(6228):1349–1352.

    Google Scholar 

  • Wang, F., Williams, S., Colegrove, P., und Antonysamy, A. A. (2013). Microstructure and Mechanical Properties ofWire and Arc Additive Manufactured Ti-6Al-4V. Metallurgical and Materials Transactions A, 44(2):968–977.

    Google Scholar 

  • Weißbach, W., Dahms, M., und Jaroschek, C. (2007). Werkstoffkunde – Strukturen, Eigenschaften, Prüfung. Springer Vieweg.

    Google Scholar 

  • Wendel, B., Rietzel, D., Kühnlein, F., Feulner, R., Hülder, G., und Schmachtenberg, E. (2008). Additive Processing of Polymers. Macromolecular Materials and Engineering, 293(10):799–809.

    Google Scholar 

  • Witt, G. (2021). Handlungsfelder. Additive Fertigungsverfahren. https://docplayer.org/90725483-Handlungsfelder-additive-fertigungsverfahren-management-summary.html. Zugegriffen am 02.01.2021.

  • x-technik IT & Medien GmbH (2021). Additive Fertigungsverfahren im Überblick. http: //www.x-technik.com/verfahren/verfahren.pdf. Zugegriffen am 20.02.2021.

  • XJet 3D (2018). Redefining Ceramic & Metal AM. Technology Brochure 2018.

    Google Scholar 

  • Zeyn, H. (2017). Industrialisierung der Additiven Fertigung: Digitalisierte Prozesskette – Von der Entwicklung bis zum einsetzbaren Artikel Industrie 4.0. Beuth.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Würzburg, Deutschland

    Chiara Freichel

Authors
  1. Chiara Freichel
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Chiara Freichel .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Würzburg, Bayern, Germany

    Axel Winkelmann

  2. Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Würzburg, Bayern, Germany

    Christoph Flath

  3. Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Würzburg, Bayern, Germany

    Frédéric Thiesse

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2021 Der/die Autor(en), exklusiv lizenziert durch Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Freichel, C. (2021). Additive Fertigungsverfahren. In: Winkelmann, A., Flath, C., Thiesse, F. (eds) Sharing Economy in der Industrie. Springer Gabler, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-33923-4_6

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-33923-4_6

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Gabler, Wiesbaden

  • Print ISBN: 978-3-658-33922-7

  • Online ISBN: 978-3-658-33923-4

  • eBook Packages: Business and Economics (German Language)

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation