Effizienzsteigerung war schon immer einer der Haupttreiber des technologischen Fortschritts. Im Jahr 1895 gründete das in Deutschland ansässige FEIN entwickelte die weltweit erste handgeführte Gleichstrombohrmaschine und markierte damit einen Wendepunkt in der modernen Werkzeugherstellung. Die Gehäuse der frühen Bohrmaschinen bestanden aus einer Aluminiumlegierung, die zwar für Langlebigkeit sorgte, aber nur eine begrenzte Gewichtsreduzierung ermöglichte. Im Laufe der Zeit ersetzten Thermoplaste nach und nach Metalle und machten Elektrowerkzeuge leichter und benutzerfreundlicher.
Mit der Entwicklung der Branche haben sich auch die Erwartungen der Nutzer verändert. Moderne Verbraucher verlangen Elektrowerkzeuge, die nicht nur effizient, leicht und ergonomisch, sondern auch stilvoll und sicher sind. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzen Hersteller auf schnellere und flexiblere Forschungs- und Entwicklungsmethoden. Hier kommt die 3D-Drucktechnologie Selective Laser Sintering (SLS) ins Spiel.
Warum die SLS-Technologie die Anforderungen moderner Werkzeughersteller erfüllt
In den frühen Phasen der Produktentwicklung stehen Hersteller vor der ständigen Abwägung zwischen Kosten, Präzision und Entwicklungsgeschwindigkeit. Die herkömmliche CNC-Bearbeitung ist zwar präzise, erfordert jedoch eine komplexe Programmierung und ist bei komplizierten Geometrien zeitaufwändig.
Im Gegensatz dazu ist der SLS-3D-Druck unempfindlich gegenüber der Komplexität des Designs. Sobald ein digitales 3D-Modell vorliegt, kann das Teil direkt produziert werden, wodurch der Werkzeugbedarf entfällt und die Entwicklungszeit um Wochen verkürzt wird.
Im Vergleich zum Spritzgießen bietet SLS noch eine Reihe weiterer Vorteile: Spritzgießen erfordert teure Formen, was es in den frühen Phasen der Forschung und Entwicklung oft unwirtschaftlich macht.
Mit SLS können Hersteller hochpräzise Prototypen herstellen, die in Festigkeit und Haltbarkeit Spritzgussteilen sehr nahe kommen, ohne in Werkzeuge investieren zu müssen. Diese gedruckten Komponenten können sofort mit anderen Teilen für Praxistests zusammengebaut werden, was die Iteration beschleunigt.
Beim Vergleich von SLS mit anderen additiven Fertigungsverfahren wie FDM und SLA werden die Vorteile noch deutlicher. Während FDM und SLA für Konzeptmodelle zugänglich und geeignet sind, sind sie für funktionale Prototypen hinsichtlich Effizienz, Kosten und Haltbarkeit nicht ausreichend.
SLS hingegen unterstützt gestapelte Bauweisen und ermöglicht so die schnelle Produktion vieler Teile in einem einzigen Arbeitsgang. Es funktioniert auch mit modernen Polymerverbundwerkstoffen – wie beispielsweise mit Glasperlen oder Aluminiumpulver verstärktem Nylon – und eignet sich daher gut für die Serienproduktion von Prototypen für Elektrowerkzeuge.
Die Rolle von TPM3D bei der Innovation von Elektrowerkzeugen
Als professioneller Hersteller von industriellen SLS-Geräten TPM3D hat sich im Bereich Elektrowerkzeuge stark etabliert. Globale Anbieter wie TTI und KRONE, beides bekannte Marken im Bereich Heimdekoration und Bauwerkzeuge, haben die Systeme von TPM3D in ihre F&E-Workflows übernommen.
TPM3D ist nicht nur Hardwarelieferant, sondern auch Entwickler aktiver Materialien und erweitert kontinuierlich die Einsatzmöglichkeiten von Elektrowerkzeugen. Zwei herausragende Materialien, die derzeit im Einsatz sind, sind:
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Precimid1172Pro GF30 BLK
Ein grauschwarzes, glasfaserverstärktes Nylon. Es bietet hohe Hitzebeständigkeit, Biegefestigkeit und Schlagfestigkeit und ist damit ideal für die anspruchsvollen Bedingungen von Elektrowerkzeugen wie Vibration, Reibung und Hitzeentwicklung. Dank seiner hervorragenden Genauigkeit und Haltbarkeit sind Teile aus diesem Material für den Langzeiteinsatz geeignet. -
Precimid1171Pro AF40
Ein Nylon-Aluminium-Verbundwerkstoff aus weißem PA12-Pulver, gemischt mit 40 % grauem Aluminiumpulver. Dieses Material bietet nicht nur Hitze- und Schlagfestigkeit, sondern vereint auch hohe Härte und gute Bearbeitbarkeit. Seine Oberfläche weist eine metallische Textur auf, die Prototypen ein Erscheinungsbild ähnlich dem fertigen kommerziellen Produkt verleiht, was insbesondere bei der Designvalidierung und im Marketing von Nutzen ist.
Transformation von F&E-Zyklen
In der Praxis ermöglicht SLS-3D-Druck den Entwicklern von Elektrowerkzeugen ein neues Maß an Flexibilität. Durch die schnelle und kostengünstige Produktion funktionaler Prototypen ermöglicht SLS die Durchführung mehrerer Iterationen in kurzer Folge. Komponenten können innerhalb weniger Stunden nach Fertigstellung des Designs Funktionsprüfungen, Passungsprüfungen und Haltbarkeitstests unterzogen werden.
Mit der Technologie von TPM3D kann der Zyklus aus Modifikation, Fertigung und erneutem Test oft in nur 48 Stunden abgeschlossen werden. Dies verkürzt den Produktentwicklungszyklus erheblich und ermöglicht es Unternehmen, Konstruktionsfehler früher zu erkennen, Produktionsrisiken zu reduzieren und innovative Werkzeuge schneller auf den Markt zu bringen.
Neben der Geschwindigkeit sind auch die Kosteneinsparungen erheblich. Der Wegfall von Formenkosten und die Minimierung der Bearbeitungsschritte senken die Gesamtkosten, während die Unternehmen gleichzeitig von einem höheren F&E-Durchsatz profitieren.
Letztendlich ermöglicht die SLS-Technologie den Herstellern sowohl Kostensenkungen als auch Effizienzsteigerungen und steht im Einklang mit den modernen Industriezielen einer schlanken Entwicklung und schnellen Marktreaktion.
Weiter denken
Von der Erfindung der ersten Gleichstrom-Handbohrmaschine bis zu den heutigen hochentwickelten, multifunktionalen Elektrowerkzeugen hat sich die Branche stets im Streben nach Effizienz und Benutzerzufriedenheit weiterentwickelt.
Mit dem SLS-3D-Druck steht Werkzeugherstellern nun eine fortschrittliche Technologie zur Verfügung, die nicht nur den heutigen Anforderungen gerecht wird, sondern auch die Grundlage für die Zukunft einer schnellen, flexiblen und nachhaltigen Produktentwicklung legt.
Mit Branchenführern wie TPM3D, die sowohl Ausrüstung als auch Materialkompetenz bereitstellen, ist SLS auf dem besten Weg, eine Eckpfeilertechnologie in der weiteren Entwicklung der Elektrowerkzeugindustrie zu werden.
