3 D Druck
Kunststoffe werden immer mehr im Druckbereich eingesetzt:
Vom einfachen Modell bis hin zum sprichwörtlichen funktionalenem Rad im Getriebe können wir so ziemlich jede noch so ausgefallene Idee umsetzen.
Wir arbeiten u.a. im Modell- und Dioramenbau und fertigen Landschaftsteile sowie komplette Filmszenen nach Kundenwunsch an. Für all die Freunde dieses Hobbys bieten wir einen Shop an, in dem sich alle unsere Werke wiederfinden und auch in Einzelteilen zu bestellen sind. Sie finden den Shop unter : DIO-LAND-DORTMUND
FFM oder SLA – was darf es sein ?
Stereolithographie (SLA)
Gilt als das erste 3D-Druckverfahren. Hierbei wird die Druckplattform um genau eine Schichtdicke in ein Bad aus flüssigem Photopolymer-Harz abgesenkt. Das Material wird mit UV-Licht bestrahlt, wodurch sich das Harz lokal erhärtet. Die Produktionsschritte wiederholen sich, bis alle Schichten gedruckt worden sind. Mit dem SLA-Verfahren können besonders feine Wand- und Schichtdicken in Kunststoff abgebildet werden, sodass Produkte mit höchster Detailauflösung entstehen.
Dank manuell zu entfernender Stützstrukturen sind auch Bauteile mit Hinterschneidungen in Z-Richtung möglich.
Aus flüssigem Kunststoff entstehen hochauflösende 3D-Objekte
In Schichtdicken von 0,025 – 0,25 mm wird das Harz lokal mit UV-Licht ausgehärtet. Nachdem eine Schicht komplett belichtet wurde, senkt die Maschine die Bauplattform im Harzbad um exakt eine Schichtdicke ab. Daraufhin wird die Oberfläche erneut vollständig benetzt und der Belichtungsprozess beginnt von vorn. Der Ablauf wiederholt sich, bis das Objekt vollendet wurde. Um auch Bauteile mit anspruchsvollen Geometrien, wie zum Beispiel Hinterschneidungen in Z-Richtung, während der Produktion zu stabilisieren, entstehen aus demselben Material zeitgleich feine Stützstrukturen, die im Zuge einer manuellen Nachbearbeitung mühelos entfernt werden können. Nachdem die letzte, oberste Schicht belichtet und die Plattform zum Abtropfen aus dem Bad gefahren wurde, kann das 3D-Objekt entnommen werden. Im Anschluss an den Druck werden die Bauteile beispielsweise mit Aceton oder Isopropanol chemisch gereinigt und im UV-Schrank nachgehärtet. Der überschüssige, noch flüssige Kunststoff wird aufbereitet und kann beim nächsten Projekt wiederverwendet werden.
Filament 3D-Druck (FDM/FFF): Das Verfahren
Der Filament 3D-Druck (auch „Fused Deposition Modeling“ (FDM) oder „Fused Filament Fabrication“ (FFF)) wird mittlerweile auch häufig im Heim- und Hobbybereich eingesetzt. Das Verfahren wurde in den späten 1980er Jahren entwickelt und ist eines der älteren Verfahren des 3D-Drucks. Die unterschiedlichen Bezeichnungen sind aufgrund markenrechtlicher Konflikte entstanden. Die Begriffe „Fused Desposition Modeling“ (auch die Kurzform FDM) sind Eigentum der Firma Stratasys. Der Begriff „Fused Filament Fabrication“ (FFF) ist geprägt worden durch das OpenSource Projekt „RepRap“
Verwendbare Materialien
ABS: ABS ist ein sehr breit eingesetzter industrieller Kunststoff. Insbesondere in der Automobil- und Luftfahrtindustrie ist 3D-gedrucktes ABS ein beliebter Werkstoff. Nicht selten wird ABS dabei im Gemisch mit PC (Polycarbonat) verwendet (ABS-PC).
Polyimide: Insbesondere Ultem Polytron Resin erfreut sich beim professionellen 3D-Druck sehr großer Beliebtheit. Das Material zählt als enorm widerstandsfähig und langlebig.
PEEK: PEEK wird insbesondere für Hochtemperaturanwendungen verwendet. Der Druck von PEEK ist nicht einfach, dafür benötigt es spezielle Maschinen, welche diese Materialien auch verarbeiten können.
PA6/PA66: Nylon ist breit einsetzbarer technischer Kunststoff, mit Einsatz quer durch alle Industrien. Im Gegensatz dazu, werden in pulverbasierten additiven Fertigungssystemen, andere Polyamide, wie PA11 oder PA12 verwendet.
Es gibt darüber hinaus viele weitere Polymere die im FDM Druck zum Einsatz kommen. Dazu zählen im industriellen Bereich bspw. Polycarbonat, TPU, PET oder Polypropylen. Überwiegend im privaten bzw. nicht-technischem Einsatz wird das Material PLA (Polymilchsäure) verwendet. Letzteres ist leicht druckbar und wird aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, erfüllt aber häufig nicht hohe technische Ansprüche an mechanische und thermische Stabilität.
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