Die Produktentwicklung beschleunigt sich, was dazu führt, dass sich die Designregeln ändern. DMLS (Direct Metal Laser Sintering) ist ein hervorragendes Beispiel dafür. Es gibt ein erhebliches Potenzial für die direkte Metall-Laser-Sinterung im Bereich der medizinischen Geräte. Zu Beginn des Designprozesses ist jedoch ein neues Denken erforderlich. Dies stellt eine der Übergangsphasen dar, die Designer durchlaufen müssen, wenn sie neue Technologien implementieren, um die Herstellung und das Design medizinischer Geräte effizienter und effektiver zu gestalten.
Durch das Prototyping von Designs in ungewöhnlichen Formen können Zeit und Kosten gespart werden. Der Hauptunterschied zwischen DMLS und anderen 3D-Drucktechniken besteht darin, dass echtes Metall verwendet wird. Solche Materialien werden seit Jahrzehnten für industrielle Anwendungen genutzt.
Designprofis schätzen diesen Prozess, da sie mit organischen Formen experimentieren können, die nicht einfach maschinell bearbeitet werden können. Die Entwicklung von implantierbaren Körperteilen, die maßgeschneidert für den Empfänger sind, ist beispielsweise eine faszinierende Aussicht. Eine präzise Fünf-Achsen-Maschine wäre erforderlich, um diese Implantate herzustellen. Ein direkter DMLS-Ersatz kann durch Scannen der tatsächlichen Knochenstruktur einer Person gedruckt werden.
Chirurgische Werkzeuge in organischen Formen sind ebenfalls eine Chance. Je nach Anwendung können diese Geräte für die Metall-Spritzguss- oder Gießverfahren entwickelt werden, die beide relativ hohe Werkzeugkosten und Lieferzeiten von Wochen haben können. Mit 3D-Druck können wir präzise Prototypen von chirurgischen Handwerkzeugen herstellen. Meistens kann es innerhalb von 3 bis 5 Tagen einen Chirurgen erreichen. Es ist noch teurer pro Stück für höhere Mengen, traditionelle Spritzgussverfahren zu nutzen, aber es ist immer noch viel langsamer als ein paar Tage für kleinere Mengen.
Für Experimente, Design und das Testen von Funktionalität sind die Attribute Zeit, Kosteneinsparungen und Designfreiheit entscheidend. Der Ingenieurradius kann für diese beiden Produkttypen auf nur ein paar Tage verkürzt werden.
Allerdings erfordert es eine andere Denkweise. Während der Designphase müssen Sie es anders angehen. Während des Bauprozesses besteht eine der größten Anpassungen darin, wie man mit den inneren Spannungen umgeht. Es umfasst das Schmelzen eines Metallpulvers bei Raumtemperatur, gefolgt von schneller Abkühlung. Während des Bauprozesses gibt es schnelle Änderungen, die Stress auf alle Schichten ausüben. Während des Bauvorgangs biegt sich das Teil nach oben.
Um die unerwünschten Effekte dieses Prozesses zu minimieren, ist es wesentlich, welche Orientierung die konsistenteste Querschnittsfläche liefert (wie das Teil in den verschiedenen Phasen des Bauprozesses positioniert werden sollte), sowie strukturelle Unterstützungselemente hinzuzufügen, die während des Baus erzeugt werden.
Nach dem Bau durchläuft jedes Teil einen Entlastungszyklus in einem Ofen. Dies verhindert, dass sich die Teile nach dem Entfernen der strukturellen Stützen und der Bauplatte verziehen. Es ist auch wichtig, den Bauunterstützung aus dem Bauplan zu entfernen. Es ist entscheidend, die Teile so zu arrangieren, dass der Entfernen der Unterstützung mit Handwerkzeugen oder einer sekundären Bearbeitung erreicht werden kann.
Die Layers-App bietet Designrichtlinien, um ihren Kunden zu helfen, Warnsignale während des Designs zu identifizieren. Bei der Bewertung wird jedes Teil auf die allgemeine Druckfähigkeit geprüft, und wenn nötig, werden Anpassungen am Design vorgenommen. Es ist entscheidend für den Designer zu wissen, wie das Teil während des Baus orientiert werden sollte, wenn er speziell für DMLS entwirft.
Zunächst müssen Sie über Werkzeugwege und Trennlinien nachdenken. Design für DMLS muss sich darauf konzentrieren, so wenig Material wie möglich zu verwenden und selbsttragende Merkmale zu integrieren. Wir bei Layers.app haben einen ausgezeichneten Designleitfaden erstellt, um neuen Benutzern den richtigen Weg zu zeigen.
