3D-Druck
3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung oder Rapid-Prototyping, ist ein Fertigungsverfahren bei dem Material Schicht für Schicht aufgetragen wird, um dreidimensionale Bauteile herzustellen. Zur Herstellung eines 3D-Druck Bauteils wird ein CAD-Modell (virtuelles Modell) des Bauteils benötigt, welches mit Hilfe einer CAD-Software erzeugt (gezeichnet) wird. Anschließend wird dieses durch eine Slicing-Software in Schichten zerlegt und in Maschinencode umgewandelt, sodass dieser von der CNC-Maschine (3D-Drucker) verarbeitet werden kann.
Typische Werkstoffe für den 3D-Druck sind Kunststoffe und Kunstharze, diese können ebenfalls durch Glasfaser, Carbonfaser oder Metalle verstärkt werden. Die Werkstoffe werden in flüssiger- (Resin), fester- (Filament) oder Pulver-Form (SLS-Powder) verarbeitet. Dazu werden die Materialien durch Erwärmung oder UV-Belichtung in die gewünschte Form gebracht und ausgehärtet.
Für die Erzeugung von 3D-Druck Bauteilen sind keine speziellen Werkzeuge wie zum Beispiel Gussformen nötig.
3D-Druck wird in den unterschiedlichsten Bereichen, unter anderem in der Industrie, der Forschung oder im Modellbau zur Fertigung von Prototypen, Werkzeugen oder Endprodukten eingesetzt.
Wir haben uns auf die folgenden 3D-Druck Verfahren spezialisiert:
FDM-Fused Deposition Modeling (FFF)
Beim FDM-Druck wird Filament durch ein Schmelzschicht-Verfahren aufgebaut, dadurch wird das Bauteil schichtweise aufgeschmolzen.
Mit diesem Verfahren können Thermoplaste und thermoplastische Elastomere verarbeitet werden. Um die Festigkeit der Bauteile zu erhöhen können auch Filamente mit Glas-oder Carbonfaser Anteilen verwendet werden.
Auch Filamente mit einem sehr hohen Metall-Gehalt können verarbeitet werden, die 3D-Druck Bauteile werden anschließend gesintert (in einem speziellen Ofen gebacken) sodass lediglich das Vollmetall-Bauteil zurückbleibt.
FDM-Bauteile sind für die Prototypenentwicklung und für Endprodukte in Kleinserien geeignet. Aufgrund des großen Bauraums werden FDM-Drucke auch häufig als Anschauungsobjekte in der Architektur oder Kunst verwendet. Die Bauteile können durch Bedampfung, Lackierung oder Oberflächenverdichtung wie Glasperlen- oder Sandstrahlen veredelt werden.
FDM-Druck bietet eine große Materialauswahl, hohe Genauigkeit, niedrigen Kosten und die Möglichkeit große Bauteile drucken zu können.
PLA, PETG, ABS, ASA, TPU, PC/ PC-CF, PA/ PA-CF, PP, PVA, Holz, Metall
Schichthöhe: 0,1-0,4mm
Wandstärke: min. 0,8mm
Genauigkeit: ~ 0,5% / 0,2mm
SLA-Druck / Stereolitografie
Beim SLA-Druck (oder auch Stereolitografie) wird Harz durch eine UV-Lichtquelle schichtweise ausgehärtet. Bei den verwendeten Resinen handelt es sich um Photopolymere (lichtaushärtende Kunststoffe) wie beispielsweise Acryl-, Epoxid- oder Vinylesterharz.
SLA-Bauteile sind für die Prototypenentwicklung und für Endprodukte in Kleinserien geeignet. Aufgrund der hohen Präzision der Bauteile werden SLA-Druckteile häufig in der Zahnmedizin verwendet.
SLA-Druck bietet die Möglichkeit hochpräzise und hochauflösende Bauteile zu niedrigen Kosten herzustellen.
Aufgrund der hohen Auflösung können sehr filigrane Bauteile mit sehr glatten Oberflächen gefertigt werden.
Die Bauteile können auch durchsichtig/ transparent gedruckt werden, ebenso kann die Farbe der verwendeten Resine auf Kundenwunsch durch Zugabe von Farbpigmenten angepasst werden.
Acryl-, Epoxid- oder Vinylesterharze, die Eigenschaften der entstehenden Bauteile können je nach Kundenwunsch sehr hart, besonders flexibel, schlagzäh oder hoch temperaturbeständig gewählt werden.
Schichthöhe: 0,05-0,2mm
Wandstärke: min. 0,2mm
Genauigkeit: ~ 0,5% / 0,1mm
SLS- Selektives Lasersintern
Beim SLS-Druck wird Pulver durch einen Laser erwärmt und aufgeschmolzen, anschließend wird durch eine Rakel eine weitere Schicht Pulver aufgetragen, welche dann wieder aufgeschmolzen wird. Auch hier handelt es sich um ein generatives Schichtbauverfahren.
SLS-Bauteile sind für die Prototypenentwicklung und für Endprodukte in Kleinserien geeignet. Durch ihre hohe Belastbarkeit werden SLS-Drucke oft im Maschinenbau oder bei Outdoor-Anwendungen verwendet. Wie beim FDM-Druck können auch hier Carbon/ Glasfaser- verstärkte Materialien verwendet werden, um eine höhere Festigkeit zu erzielen.
Die Bauteile können durch Einfärben, Lackierung oder Oberflächenverdichtung wie Glasperlen- oder Sandstrahlen veredelt werden.
SLS-Druck bietet hohe Genauigkeit, die Möglichkeit hinterschnittene sowie überhängende Geometrie zu fertigen und die Möglichkeit große Bauteile drucken zu können.
Beim SLS-Druck werden für überhängende Geometrien keinerlei Stützstrukturen benötigt, da das Bauteil immer von nicht aufgeschmolzenem Pulver umgeben/ gestützt ist. Ebenfalls eignet sich das Verfahren für die Realisierung hinterschnittener Geometrie.
Nylon11/ Nylon11-CF, Nylon 12/ Nylon12-CF, PA, PP
Schichthöhe: 0,06-0,2mm
Wandstärke: min. 0,5mm
Genauigkeit: ~ 0,3% / 0,3mm
