Beim auf Kunststoff oder kunststoffähnlichen Bauteilen basiertem 3D-Druck unterscheidet man grundlegend die pulverbettbasierten- und harzbasierten Verfahren.
Pulverbettbasiertes Fertigungsverfahren (Selektives Lasersintern bzw. High Speed Sintering)
- Selektives Lasersintern (SLS): Hierbei werden 3D-Druck-Elemente aus einem pulverförmigen Ausgangsstoff erzeugt. Durch punktuelle Hitzestrahlung über einen Laserkopf verschweißt das Pulver in einem definierten Bereich. Nach Verschweißen einer Schichtstärke wird durch eine Art Rechen wieder Pulver aufgetragen und die Bauplattform verfährt in Z- einen Schritt nach unten. Der Vorgang wird solange wiederholt bis die Bauteilhöhe erreicht ist.
- High Speed Sintering (HSS): Dient zur hochperformanten Herstellung von präzisesten Polymerteilen. Und das in Kunststoffspritzguss vergleichbarer Qualität und Haltbarkeit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren erfolgt das Sintering nicht über komplexe Lasertechnologie, sondern pixelgenau über wärmereaktive Binder. High Speed Sintering ist damit in der Anwendung äußerst zuverlässig und robust, extrem schnell und sorgt für hohen Output auch bei großvolumigen Objekten. Das Verfahren ermöglicht den Einsatz einer großen Bandbreite an Polymeren, wie zum Beispiel PA12, PP, TPU, PEBA und auch EVA.
Harzbasiertes Fertigungsverfahren (Stereolithographie bzw. Digital Light Plotting)
Bei den harzbasierten 3D-Druck Fertigungsverfahren unterscheidet man wiederum zwischen Stereolithographie und Digital Light Plotting.
- Stereolithographie (SLA): Bei dieser Form des 3D-Drucks wird ein Harz durch einen UV Laserstrahl ausgehärtet. Da Harze nicht oder schwierig mit Kunststoffen verglichen werden können, bezeichnet man die Harze, in Bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften, als kunststoffähnlich. Die jeweiligen Hersteller von 3D- Drucker mixen eigene Harze, die man mittels Materialdatenblatt vergleichen sollte, um den Werkstoff zu verwenden, der am besten für die Bauteilanforderung geeignet ist. Bei WESTCAM wird dieser Schritt, der teilweise aus viel Erfahrung resultiert, als Service mitangeboten.
- Digital Light Plotting (DLP): Diese 3D-Druck Technik unterscheidet sich zur Stereolithographie im Wesentlichen durch die Art der Belichtung. Anstatt mittels UV Laserstrahl wird das Harz bei DLP durch einen UV Projektor ausgehärtet. Dies hat den Vorteil, dass man sehr viel Bauzeit einspart, da eine komplette Lage auf einmal belichtet werden kann. Weiters ist die erzielbare Genauigkeit um ein Vielfaches höher, da durch die Belichtung mittels Projektor keine Achsmotoren zur Laserstrahllenkung benötigt werden und somit diese Ungenauigkeitsquelle gänzlich wegfällt.
- Continous Digital Light Manufactoring (cDLM): Dieser Prozess ist eine Weiterentwicklung unserer DLP-Technologie und ermöglicht eine kontinuierliche Bewegung der Bauplatte, um außergewöhnliche Baugeschwindigkeiten zu erzielen. Durch das kontinuierliche Bauen können neben hochfesten hitzebeständigen Produkten auch flexible silikonähnliche Materialien verarbeitet werden. Durch das Fehlen von Abzugskräften werden bis zu 75 % weniger Supports benötigt.
Welches kunststoff- oder kunststoffähnliche 3D-Druck Verfahren eignet sich für Sie?
Pulverbasierte Verfahren eignen sich sehr gut für Prototypen und verschiedenste Serienbauteile, die höheren Kraft- und Umwelteinflüssen standhalten müssen. Wo jedoch auf Formgenauigkeit Wert gelegt wird, sollte ein harzbasiertes Fertigungsverfahren gewählt werden. Die Formgenauigkeit des SLS 3D-Drucks ist deutlich geringer, da auf Grund des fertigungstechnischen Prozesses Hitze entsteht, die bei dünnwandigen Bauteilen Verzug bewirken können.
Führende Hersteller von Kunststoff oder kunststoffähnlichen 3D-Druck Verfahren sind EnvisionTEC bzw. VoxelJet. Folgende 3D-Drucker Modelle stehen Ihnen zur Auswahl:
- EnvisionTEC Deskop Serie
- EnvisionTEC Continous Serie
- EnvisionTEC Perfactory Serie
- EnvisionTEC 3SP
- EnvisionTEC Bioplotter
- VoxelJet High Speed Sintering
Wir beraten Sie gerne, welches Verfahren und welcher 3D-Drucker für Sie am besten geeignet ist!