In vielen Unternehmen hat sich die additive Fertigung längst von einem Werkzeug für Prototypen zu einer ernstzunehmenden Technologie für Serien- und Ersatzteilproduktion entwickelt. Doch ein Aspekt wird häufig unterschätzt, der Einfluss des Post-Processings. Häuftig entsteht erst durch die richtige Nachbearbeitung aus einem rohen 3D-Druckteil ein funktionsfähiges, normgerechtes Bauteil, das im industriellen Umfeld zuverlässig eingesetzt werden kann.

In diesem Beitrag zeigen wir, warum Post-Processing so wichtig ist, welche Verfahren wir anbieten und wie Unternehmen dadurch deutliche Qualitäts- und Effizienzvorteile erzielen.

Warum ist Post-Processing unverzichtbar?

Die additive Fertigung bringt grosse Gestaltungsfreiheiten mit sich, doch jedes Verfahren hinterlässt charakteristische Oberflächen, Toleranzen und mechanische Eigenschaften.
Die Nachbearbeitung ist notwendig, um:

• Masshaltigkeit sicherzustellen
• Oberflächen zu glätten oder zu veredeln
• Mechanische Festigkeit zu erhöhen
• Schmutz, Pulver oder Stützstrukturen zu entfernen
• Teile für den industriellen Einsatz zu standardisieren
• Optische Qualität zu erzielen, die der Markenidentität entspricht

Für Industriekunden bedeutet das: Post-Processing ist ein entscheidender Schritt, um sicherzustellen, dass 3D-gedruckte Teile produktionsreif werden und die Anforderungen an Qualität und Optik erfüllen.

Die wichtigsten Post-Processing-Verfahren

Support-Entfernung

Bei zahlreichen Druckverfahren entstehen Stützstrukturen oder Anhaftungen, die mechanisch oder chemisch entfernt werden. Bei den Verfahren FDM, SLA und im Metalldruck fallen Supports (Stützstrukturen) an. Das Entfernen der Stützen geschieht meist händisch und hat einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die Produktionskosten. Wenn bereits während der Konstruktion auf einen möglichst supportfreien Druck geachtet wird, kann dies Kosten sparen. Wir unterstützen unsere Kunden bei diesem Thema von Anfang an, um eine möglichst effiziente Produktion sicherzustellen.

Der Nachbearbeitungsschritt der Support-Entfernung wird bei uns standardmässig durchgeführt, bevor die Bauteile an den Kunden ausgeliefert werden. An Stellen, an denen Stützstrukturen zum Tragen kommen, ist die Oberflächenqualität meist geringer als bei ungestützten Stellen. Wenn bestimmte Stellen oder Funktionsflächen deshalb nicht gestützt werden dürfen, ist es wichtig dies vor dem Druck mit uns abzusprechen.

Strahlen mit unterschiedlichen Medien

Die Nachbearbeitung des Strahlens wird meist bei Bauteilen eingesetzt, welche im Pulverbettverfahren (MJF, SLS und SLM) hergestellt wurden. Es dient zur Entfernung von überschüssigem Pulver und wird bei uns ebenfalls standardmässig durchgeführt.

Allerdings gibt es neben dem standardmässigen Sandstrahlen auch das Verdichtungsstrahlen (auch Kugelstrahlen, Polyshot oder Shot peening genannt). Dabei wird mit einem härteren, kugelförmigen Medium gestrahlt und dadurch die Oberfläche des Bauteils lokal verdichtet. Das führt zu einer glatteren/homogeneren Oberfläche und erhöhter Festigkeit.

Das Verdichtungsstrahlen wird auch eingesetzt, um Dichtungsflächen von gedruckten Bauteilen zu behandeln. Durch die Nachbearbeitung werden diese Flächen glatter und dichten somit besser gegen das entsprechende Medium ab.

Chemisch Glätten

Die Nachbearbeitung des chemischen Glättens (auch Vapor Smoothing genannt) setzten wir immer dann ein, wenn eine besonders glatte, homogene Oberfläche verlangt ist. Möglich ist die Nachbearbeitung bei Bauteilen der MJF, SLS und FDM Technologie. Dabei werden die Teile unter Vakuum und erhöhter Temperatur einem chemischen Medium ausgesetzt. Dieses Medium greift die Oberfläche der Druckteile leicht an glättet diese dadruch.

Neben einer glatten Oberfläche hat das Glätten zudem den Vorteil, dass die Bauteile dadurch auch versiegelt werden. Dies ist besonders sinnvoll für Bauteile, welche einfach gereinigt werden müssen oder Druck bzw. Vakuum ausgesetzt sind.

Bei MJF Bauteilen bringt dies noch den weiteren Vorteil, dass die Teile durch das Glätten bereits Schwarz werden. Dadurch müssen diese nicht mehr zusätzlich eingefärbt werden.

Einfärben oder Spachteln und Lackieren

Viele Industriekunden legen Wert auf ein definiertes Erscheinungsbild. Am einfachsten lassen sich diese Anforderungen mit dem nachträglichen Einfärben oder Lackieren umsetzten.

Beim Einfärben werden die Bauteile nach dem Druck bei einer bestimmten Temperatur in ein Färbebad getaucht. Deshalb wird dieses Verfahren oft auch Tauchfärben genannt. Diese Nachbearbeitung wird bei Bauteile eingesetzt, welche mit der MJF- oder SLS-Technologie gedruckt wurden. Die meisten Kunden möchten ihre Bauteile Schwarz färben. Dadurch verschmutzen die Bauteile nicht so stark und weisen eine homogenere Optik der Oberfläche auf. Mit dem Einfärben sind jedoch eine grosse Auswahl an weiterer Farben möglich.

Wenn ein konkreter RAL-Code oder eine bestimmte Oberflächenbeschaffenheit gefragt ist, dann kann das durch eine Lackierung zuverlässig umgesetzt werden. Wir arbeiten dabei mit einem professionellen Lackierer zusammen und garantieren beste Qualität. Möglich ist dabei praktisch jedes Finish und alle Farben. Um eine möglichst gute Oberflächenqualität zu erreichen, werden die Bauteile vor dem Lackieren häufig noch gespachtelt und geschliffen. Somit sind spritzgussähnliche Oberflächen oder ein Hochglanzfinish kein Problem.

Gewindeeinsätze

Eine Nachbearbeitung, welche wir relativ häufig umsetzten, die meisten jedoch nicht kennen, sind Gewindeeinsätze. Im 3D-Druck können Gewinde ab einer bestimmten Grösse (M6/M8) auch direkt gedruckt werden. Sind die Gewinde jedoch kleiner oder werden häufig beziehungsweise stark beansprucht, sind Gewindeeinsätze eine sinnvolle Lösung. Die Gewinde werden von uns entweder eingeschmolzen oder eingeschraubt. Dabei verwenden wir selbstschneidende Ensat-Gewinde. Wichtig ist lediglich, dass in der zu druckenden 3D-Datei bereits das korrekte Kernloch konstruiert wurde. Folgend einer Übersicht der nötigen Kernlochbohrungen:

Selbstschneidende Gewindeeinsätze:

Gewindegrösse	Kernloch [mm]	Tiefe [mm]
M3	4.6	6
M4	6	8
M5	7.3	10
M6	8.9	14
M8	10.9	15
M10	12.9	18

Gewinde zum Einschmelzen:

Gewindegrösse	Kernloch [mm]	Tiefe [mm]
M2	3.2	3
M2.5	4	4
M3	4	5.7
M3 kurz	4	3
M4	5.7	5.7
M4 kurz	5.7	4
M5	6.5	9.5
M5 kurz	6.5	5.8
M6	8.1	12.7
M8	9.7	12.7
M10	12	12.7

CNC-Nachbearbeitung

Für Bauteile, bei denen präzise Passflächen oder enge Toleranzen entscheidend sind, kann eine CNC-Bearbeitung ergänzend eingesetzt werden. Dies ist vor allem sinnvoll im Metalldruck, um bei Funktionsflächen bestimmte Toleranzen oder Passungen einzuhalten.

Was bedeutet das für Industriekunden?

Professionelles Post-Processing entscheidet darüber, ob ein Bauteil:

• normgerechte Qualität erreicht
• langfristig zuverlässig funktioniert
• korrekt in Baugruppen integriert werden kann
• für sicherheitsrelevante Anwendungen tauglich ist
• eine ansprechende Oberfläche für Kundenkontakt besitzt

Viele Unternehmen unterschätzen die Kosten- und Qualitätsvorteile, die ein vollständig optimierter Nachbearbeitungsprozess bringt. Durch definierte Standards können Wiederholgenauigkeit, Prozesssicherheit und Lieferzeiten deutlich verbessert werden.

Post-Processing bei der CHANGE3D: Industriequalität aus einer Hand

Industriekunden profitieren bei uns von:

• Beratung zur optimalen Nachbearbeitung für Ihr Material & Verfahren
• professionellen, reproduzierbaren Prozessen
• kombinierten Verfahren (Strahlen + Färben, CNC + Polieren etc.)
• Qualitätssicherung und Dokumentation
• Serienoptimierten Workflows

Wir helfen Ihnen, aus jedem 3D-gedruckten Teil das Maximum herauszuholen: funktional, optisch und wirtschaftlich.

Fazit

Post-Processing ist weit mehr als ein optionaler Zusatzschritt. Für Industriekunden ist es der Schlüssel, um aus der additiven Fertigung eine zuverlässige, reproduzierbare und serientaugliche Produktionsmethode zu machen. Mit dem richtigen Nachbearbeitungsprozess steigen Qualität, Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit der Bauteile deutlich.

Wenn Sie wissen möchten, welche Nachbearbeitung für Ihre Bauteile ideal ist, beraten wir Sie gerne.

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