Praxis · Vorrichtungen

Vorrichtungen und Greiferbacken aus dem 3D-Drucker: worauf es ankommt

Montagevorrichtungen, Prüflehren, Aufnahmen und Greiferbacken gehören zu den Teilen, die ich am häufigsten drucke. Der Grund ist einfach: Die Form folgt dem Werkstück – und genau das ist im Druck billig und an der Fräse teuer.

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Orange gedruckte Montagevorrichtung mit eingelegtem weißem Bauteil

Warum drucken

Was eine gedruckte Vorrichtung besser kann

Kontur statt Anschlag

Die Aufnahme ist das Negativ des Werkstücks. Das Teil liegt formschlüssig und lässt sich nur richtig herum einlegen.

Leicht

Wichtig bei Greifern und Roboterwerkzeugen: Jedes Gramm am Greifer geht von der Nutzlast ab. Carbon-Nylon wiegt weniger als die Hälfte von Aluminium.

Schonend

Kunststoff auf lackierter, eloxierter oder polierter Fläche hinterlässt keine Spuren. Wo es weich sein muss, kommt eine TPU-Auflage dazu.

Material

Welcher Werkstoff wofür

Material	Wann	Typisch für
PETG	Wann: wenig Last, günstig, schnell	Typisch für: Montagehilfen, Sortier- und Ablageeinsätze, Bohrschablonen
PA6-CF	Wann: muss Maß halten, steif, auch unter Dauerlast	Typisch für: Aufnahmen, Prüflehren, Anschläge, Greiferbacken
PAHT-CF	Wann: Stöße, Vibration, Wärme	Typisch für: Greiferbacken mit Anschlag, Teile an laufenden Maschinen
TPU 95A	Wann: weich, griffig, schonend	Typisch für: Auflagen, Einlagen, Schutzkappen an Backen
PETG-ESD	Wann: Teil darf sich nicht elektrostatisch aufladen	Typisch für: Aufnahmen für Elektronik und Baugruppen

Steif oder zäh? Der Unterschied zwischen PA6-CF und PAHT-CF steht im Beitrag PA6-CF oder PAHT-CF.

Konstruktion

Sieben Regeln, die Ärger sparen

Spiel einplanen: 0,2 bis 0,4 mm um das Werkstück, je nach Größe und Material. Ohne Spiel klemmt es.
Gewinde als Messingeinsatz: eingeschmolzene Gewindeeinsätze statt gedruckter Gewinde – vor allem, wenn die Vorrichtung öfter umgebaut wird.
Passstifte sauber führen: Bohrungen mit etwas Untermaß drucken und aufreiben. In der Zeichnung als Passung angeben.
Kraft in die Druckebene: Quer zu den Schichten ist das Teil am schwächsten. Die Lage auf der Platte stimme ich mit Ihnen ab.
Radien statt scharfer Innenecken: Kerben sind die häufigste Bruchstelle, auch bei zähen Materialien.
Verschleiß als Wechselteil: Flächen, die abnutzen, als eigenes Teil konstruieren – getauscht wird dann nur das kleine Stück.
Beschriftung eindrucken: Teilenummer, Variante, Seite. Kostet nichts und verhindert Verwechslungen in der Fertigung.

Alle Regeln auf einer Seite: die Konstruktions-Checkliste zum Ausdrucken.

Grenzen

Wann gedruckt nicht reicht

Metall schlägt oder reibt dauerhaft auf Kunststoff: Hier lege ich Stahlplättchen, Buchsen oder Stifte ein – oder rate zur Metallvorrichtung.
Schweißvorrichtungen nahe der Naht: Hitze und Spritzer sind nichts für Kunststoff.
Hohe Flächenpressung auf kleinen Auflagen: Kunststoff gibt unter Dauerlast mit der Zeit nach.
Viele enge Passungen: Ab einer Handvoll kritischer Maße ist die Fräse oft die bessere Wahl – siehe 3D-Druck oder Fräsen.

Ablauf

Von der Idee zur Vorrichtung

1. Werkstück schicken

Am besten das Modell des Werkstücks als STEP, dazu: wie wird gegriffen oder gespannt, welche Flächen sind empfindlich, welche Kräfte wirken. Ohne Modell gehen auch Maße, Fotos oder ein 3D-Scan.

2. Muster

Erst ein Stück zum Ausprobieren an der Anlage. Was nicht passt, wird in der Datei geändert und neu gedruckt.

3. Serie und Nachschub

Passt das Muster, folgen die weiteren Stück. Die Datei bleibt gespeichert – nachbestellen geht im Kundenbereich mit ein paar Klicks.

Vorrichtung besprechen

Schicken Sie mir das Werkstück und beschreiben Sie, was die Vorrichtung können muss. Ich sage Ihnen, welches Material passt – und wo Metall die bessere Lösung ist.

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FAQ

Häufige Fragen zu gedruckten Vorrichtungen

Welches Material nehme ich für Greiferbacken?

Für formstabile Backen PA6-CF, bei Stößen am Anschlag PAHT-CF. Müssen empfindliche oder lackierte Oberflächen geschont werden, kommt eine weiche Auflage aus TPU 95A dazu. Für Elektronikbauteile gibt es ableitfähiges PETG-ESD.

Brauche ich ein CAD-Modell der Vorrichtung?

Nein. Am wichtigsten ist das Modell des Werkstücks, das aufgenommen werden soll, als STEP-Datei. Die Vorrichtung konstruiere ich auf Wunsch danach. Gibt es kein Modell, geht es auch über Maße, Fotos oder einen 3D-Scan des Werkstücks.

Wie lange hält eine gedruckte Vorrichtung?

Das hängt von Material, Last und Verschleiß ab. Steife Carbon-Nylon-Teile halten ihr Maß unter Dauerlast deutlich besser als PETG. Flächen, die verschleißen, plane ich als Wechselteil. Die Datei bleibt gespeichert, nachbestellen geht im Kundenbereich mit ein paar Klicks.

Wo stößt eine gedruckte Vorrichtung an Grenzen?

Bei Schlag oder Reibung Metall auf Kunststoff im Dauerbetrieb, in der Nähe von Schweißhitze, bei hohen Flächenpressungen und bei vielen engen Passungen. Dort lege ich Metallteile ein oder rate zu einer gefrästen Lösung.