3D Druck / 3D Print

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3.Stereolithografie (SLA)

Bei diesen 3D Druck Verfahren befindet sich das Werkstück in einem Flüssigbad aus Photopolymer und wird nach und nach tiefer abgesenkt, dabei fährt ein Laser Schritt für Schritt über den Ausgangsstoff, um die gewünschte Form zu schaffen, dabei erstarrt das Kunststoff nach einer gewissen Belichtungszeit . Das SLA Verfahren ist das am längsten verwendete 3D Druck verfahren ( es existiert schon seit 1983!), somit kann man auf ein größeren Wissensschatz zurück greifen. Dieser 3D Druck Verfahren kann als Mutter aller 3D Druck Arten.

Dieses Verfahren ermöglicht die Ausarbeitung von sehr filigranen Strukturen und glatten Oberflächen, außerdem ist es als ein sehr präzises Verfahren bekannt.

Es handelt sich um ein etwas teureren 3D Druck Verfahren aufgrund der Material kosten, gleichseitig kann es aber auch als hochwertiger betrachtet werden, da es eine sehr hohe Druckqualität erzielt. Mittlerweile gibt es diese Geräte in einem erschwinglichen und weniger sperringen Rahmen zu kaufen.

Vorteile:
– Es hat eine größer Präzision als bei FDM

– Eine schnellere Fertigung im Gegensatz zu FDM möglich (durch Einsatz mehrerer Laser)

Nachteile:
– Die Nachbearbeitung bei komplexen Bauteilen meistens nötig Bsp :

Stützstrukturen entfernen und evtl. zusätzliches Aushärten im UV-Schrank.

– Es hat ein geringe Verbreitung bei Privatpersonen

3D-Druck mit Pulver (3DP)

Diese Printer können über einen oder mehrere Extruder verfügen. Sie gehören im 3D Print zu den fortgeschrittensten Verfahren was „Additive Lyer Manufacturing“ angeht. Die Grundlage dieses 3D Prints ist Pulver. Aus dem Extruder fließt ein Bindemittel, der auf eine Pulverschicht aufgetragen wird.

Anschließend wird automatisch eine frische und hauchdünne Pulverschicht über demObjekt gezogen.

Dieser Vorgang wiederholt sich mehrmals bis das gewünschte Objekt fertig gedruckt ist.

Bei diesen Verfahren können verschiedene Materiale verwendet werden, wie Kunststoff , Keramik, Glas, Gips und andere pulverartige Materialien verarbeitet werden.

Es handelt sich auch um eine sehr ressourcenschonenden 3D Print verfahren, da überschüssiges Pulver mit einer Luftpistole beseitigt wird und anschließend für weiter Druckvorgänge verwendet werden kann.

Vorteile:
– Eine hohe Detailgenauigkeit ist möglich.
-Farbige Objekte sind möglich.

Nachteile:
– Es bestehen hohe Kosten für Polymergips (sehr begrenzte Zahl an Herstellern).
– Die Nachbearbeitung ist erforderlich (Objekt ist nach 3D Druck bruchanfällig)

Multi Jet Modeling

MJM ist eine Verfahren bei dem es sich um eine Mischung von SLA und FDM.

Hier arbeitet man mit einen lichtempfindlichen Kunststoff. Der Wird von den Extruder/ Druckkopf

auf eine Plattform aufgetragen , dieser wird sofort ausgehärtet mit einer im Extruder eingebauten Lichtquelle. Bei diesen 3D Druck verfahren ist es möglich sehr detailgenaue Objekte zu produzieren.

Vorteile:
– Es besteht eine sehr hohe Genauigkeit, Oberflächengüte und Präzision.

– Die Druckgeschwindigkeit ist unabhängig davon wie viele Bauteile gefertigt werden (solange alle Bauteile gleichzeitig in den Bauraum passen, macht es keinen Unterschied ob in diesem Bauraum 1 oder mehrere hergestellt werden).
– Es besteht eine geringe Nachbearbeitung (Stützstrukturen sind aus niedrig-schmelzenden Materialien aufgebaut).

Nachteile:
– Es ist nicht für den Privatanwender verfügbar (aufgrund des Preises).

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4.Fused Deposition Modeling (FDM) / (FFF)

Das FDM ist ein 3D Druck Verfahren das ebenfalls als Schmelzschichtungsverfahren

bezeichnet werden kann. Beim Fused Deposition Modeling wird ein 3D Objekt Schicht für Schicht aus einem schmelzfähigen Kunststoff hergestellt. Bei diesen Verfahren eignet sich das Arbeiten mit

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) besonders für Objekte mit einer starken Beanspruchung.

Diese ist eins der beliebtesten Methoden mit geschmolzenen Materialien. Es handelt sich um ein der günstigsten Möglichkeiten um mit 3D Druck zu arbeiten.

Je nach Wunsch bewegt sich der Extruder oder die darunter liegende Plattform. Hier wird die Geschwindigkeit des Druckers, an die Zeit wo das Material zum aushärten braucht .

Erst nach dem eine Schicht erstarrt ist , kann die nächste aufgebaut werden. Sollten weitere Extruder hinzugefügt werden, ist es möglich bunte Objekte zu drucken.

Vorteile:
– Es besteht ein großes Filamentangebot (Ein Großteil der Desktop 3D-Drucker verwendet das FDM-Verfahren)

– Es besteht ein preisgünstiges 3D-Druckerangebot (Es ist ein einfacher Aufbau und einfaches Verfahren).

Nachteile:
– Man muss oft den 3D-Drucker nachkalibrieren (bei minderwertigen Geräten erforderlich).

– Nachbearbeitung erforderlich (durch Zusatz von Stützstrukturen).

– Es besteht wenig bis kein Hardware-Support (da sehr großes 3D-Druckerangebot von kleinen Unternehmen ohne entsprechende Service- und Supportabteilung).

5.Selektives Laserschmelzen / Metallsintern (SLM)

Wenn man beim 3D Druck mit Metall arbeiten möchte, ist es kein Problem mehr, Edelstahl Werkzeugstahl oder auch Titan. Für solche Arbeiten wird das SLM Verfahren eingesetzt, es gehört zu den Additive Manufacturing, den es werden Bauteile im Schichtbauverfahren aufgebaut.

Vorteile:

– Eine hohe Bauteilgüte (Materialeigenschaften bei SLM vergleichbar mit Gussteilen)

– Es besteht Geometriefreiheit (Funktionsintegration wie z.B. Kühlkanäle)

-Eine Nachbearbeitung ist nicht nötig (Stützstrukturen entfallen)

Nachteile:

– Es ist nicht für den Privatanwender verfügbar (aufgrund des Preises)

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