Produktions-Techniken

3D-Druck oder auch Rapid Prototyping umfasst mehrere Techniken und Materialien, beispielsweise diese mit denen Ihre Produkte gefertigt werden können:

Laser Sintering (SLS)

Häufig verwendet bei Metallen, Sandstein oder auch Kunststoffen hiermit lassen sich sehr große Objekte relativ schnell fertigen.

Hierbei wird eine dünne Schicht des Materials verteilt die mit dem Laser geschmolzen wird. Das Werkstück wird abgesenkt und die nächste Schicht wird verteilt. Nach Abschluss wird das Objekt von überschüssigem Material gesäubert.

Im Falle von Metall wird dieses nochmals in einem Ofen erhitzt, um die Festigkeit zu erhöhen.

Additive Fabber (FDM, Sinter)

Die schnellste und günstigste Methode, findet mittlerweile auch regen Gebrauch im Hobbybereich.

Materialien die verwendet werden können sind vielfältig von ABS über gummiartige Materialien bis hin zu Holz (kurz-faseriges Material) lässt sich alles verarbeiten.

Das Material wird Schichtweise aufgebaut, aus einer erhitzten Düse wird dieses auf den Werkstisch aufgebracht.

Bei Silber wird hierfür Wachs verwendet, dass nachher in einer Form erhitzt und heraus-geschmolzen wird, danach wird das Silber vergossen.
Mit dieser Methode erhält man einen hohen Detailgrad und ein Objekt aus einem Stück.

Stereolithografie (STL oder auch SLA)

Die teuerste (abgesehen von Metall) aber auch genaueste Technik um Objekte zu erzeugen.

Ein UV-Laser härtet die Oberfläche eines Harzbades Schichtweise aus.
Nach jeder Schicht senkt sich die Trägerplatte ab, je nach Genauigkeit erreicht man mit dieser Technik Stufen, welche man mit bloßem Auge nicht sehen kann und das Objekt als glatt beschreiben kann.

Multi Jet Modeling (MJM)

Die Technik erinnert an einen normalen Tintenstrahldrucker. Tröpfchen von Kunstharz, wie beim STL, werden auf eine Trägerplatte aufgebracht und nachträglich mit UV-Licht ausgehärtet. Stützmaterial wird mit einem zweiten Druckkopf aufgebracht, dieses wird nachher einfach in einem Reinigungsbad aufgelöst. Das Objekt muss also nicht aufwändig manuell nachbearbeitet werden.

Nach jeder Schicht wird der Druckkopf angehoben, je nach Genauigkeit erreicht man mit dieser Technik Stufen von bis zu 0,016mm, welche man mit bloßem Auge als glatt beschreiben kann. Die Technik ist etwas gröber als STL aber durch die Verarbeitungsgeschwindigkeit auch günstiger.

Digital Light Processing (DLP)

Eigentlich ist DLP eine Form der Stereolithografie, aber mit einer Besonderheit, die Geschwindigkeit ist, bei vielen Objekten, viel höher als beim klassischen Aushärten per Laser.

Bei beiden wird Kunstharz eingesetzt und mit UV-Licht ausgehärtet, jedoch hängt das Modell kopfüber an der Trägerplatte. Im unteren Teil befinden sich, flächig angeordnet, UV-LEDs. Diese liegen unter einem Display (wie eine Hintergrundbeleuchtung beim Monitor). Schaltet das Display auf Durchsichtig, wird an dieser Stelle das Kunstharz ausgehärtet und haftet an der Trägerplatte.
Die Schichtstärke hängt also davon ab, wie dick die Schicht Harz zwischen Trägerplatte und Display ist. Bei uns verwenden wir für unser Deep Black eine Dicke von 0,035mm.

Ist die Schicht ausgehärtet wird die Trägerplatte angehoben und neues Harz strömt unter die Platte.

Vorteil bei dieser Technik ist, dass viele Modelle in der selben Zeit wie eines gedruckt werden können, da  die komplette Fläche gleichzeitig belichtet wird. Hierdurch verringert sich der Preis pro Stück bis in den einstelligen €-Bereich.

HP Multi Jet Fusion

HP Multi Jet Fusion ist eine Technologie auf Pulverbasis, die jedoch keine Laser erfordert. Das Pulverbett wird von Anfang an gleichmäßig erhitzt. Eine wärmeleitende Flüssigkeit wird eingespritzt, wenn Partikel selektiv geschmolzen werden müssen, und eine wärmehemmende Flüssigkeit wird um die Konturen gespritzt, um für scharfe Kanten und eine gute Oberflächenqualität zu sorgen. Während Lampen über die Oberfläche des Pulverbetts bewegt werden, nimmt das eingespritzte Material die Wärme auf und die gleichmäßige Verteilung wird unterstützt.