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3D Druck Verfahren

Wir bieten Ihnen passende 3D Druck Technologien für Ihre Projekte.
Entdecken Sie neue Möglichkeiten zur Fertigung von hochwertigen und funktionalen Prototypen, Funktionsteilen sowie Kleinserien.

Verfahren

FDM – Fused Deposition Modelling

Das Fused Deposition Modelling (FDM) bietet sich insbesondere für erste Prototypen,
großvolumige Bauteile an, aber auch preisgünstige Kleinserienproduktion ist möglich.

Ein weiterer Vorteil ist die große Farb- und Materialauswahl.

  • Max Bauvolumen 400 x 400 mm
  • Genauigkeit +/- 0,5 %
  • Qualität ***
  • Oberflächenfinish ***
  • Kosten *****
  • Produktionszeit 3-4 Tage

Anwendungen

Prototypen

Erste Erstellung von Modellen zum Prüfen von Design und Funktion

Funktionsteile

Bei der richtigen Materialwahl können FDM gedruckte Parts dauerhaft eingesetzt werden

Großvolumige Bauteile

Mit diesem Verfahren lassen sich die größten Bauteile in einem Stück herstellen.

Kleinserien

Es lassen sich im FDM verfahren auch sehr gut, kostengünstige Kleinserien herstellen.

FDM Funktionsweise

Das wohl bekannteste Druckverfahren, dass es auf dem Markt gibt, ist unter verschiedenen Namen bekannt. Die meisten kennen es unter FDM (Fused Deposition Modelling). Auch gängige Bezeichnungen sind FLM (Fused Filament Modeling) und FFF (Fused Filament Fabrication).
Das verwendete Kunststoffmaterial ist ein auf einer Spule aufgewickelter Endlosdraht mit meist 1,75 mm oder 2,85 mm. Umgangssprachlich wird hier vom „Filament“ gesprochen.
Das Filament wird in den Druckkopf geführt. Dort wird es im Heatbreak geschmolzen und aus einer kleinen Öffnung der Düse ausgestoßen. Der Druckkopf fährt nun die Kontur des Bauteiles laut seinen vorgegebenen Koordinaten ab und trägt dabei das geschmolzene Material auf das Druckbett auf. Nachdem die erste Schicht erstellt ist, senkt sich das Druckbett in der Z-Achse ab und der Prozess beginnt von vorne bis das Bauteil Schicht für Schicht seine endgültige Form angenommen hat. Es gibt für dieses Verfahren unzählige Materialien in den verschiedensten Varianten und Farben.

SLS – Selektives Lasersintern

Ist das optimale Verfahren von hochstabilen Funktionsteilen, Prototypen und Kleinserien.

  • Max Bauraum 165 x 165 x 300 mm
  • Genauigkeit +/-0,3 mm
  • Qualität *****
  • Farben Grau oder RAL Farbe
  • Oberflächenfinish ****
  • Kosten ****
  • Produktionszeit 6-8 Tage

Anwendungen


Prototypen

Mit dem Lasersintern lassen sich hervorragend mechanisch belastbare Modelle zur Produktprüfung und Designbewertung herstellen.
Dieses Verfahren eignet sich auch sehr gut zur Herstellung von Vorserienmuster.

Funktionsteile

Im SLS Verfahren gesinterte PA12 vereinen eine sehr hohe Detailtreue und Festigkeit. Es lassen sich funktionale, langlebige Baugruppen mit dieser Technologie herstellen.

Kleinserien

Durch den SLS Druck können sehr dynamisch Klein- und Mittelserien 1- 12.000 Stk hergestellt werden. Durch den Wegfall vom kostspieligen Formgebenden Werkzeuge lassen sich Serien ohne Vorlaufzeiten realisieren.

Funktionsweises SLS Druck

Beim Selektiven Lasersintern bringt der Wischer des 3D-Druckers eine dünne Pulverschicht auf einer Bauplatte auf. Dieses Pulver befindet sich auf der Bauplattform des 3D-Druckers, der aus einer Art Wanne besteht. Das Kunststoffpulver wird mittels eines Laserstrahls entlang der Geometrie erhitzt und dadurch mit dem darunter liegenden Material verschmolzen. Sind sämtliche Konturen vom Laser abgefahren, sinkt die Bauplattform ab und die nächste Pulverschicht wird aufgetragen. Das nicht verschmolzene Pulver wird als Stützstruktur für darüberliegende Schichten, Überhänge oder Bauteile genutzt, muss jedoch nach jedem fertig gestellten Druck mit beseitigt werden.
Während des gesamten Druckprozesses wird der Druckraum auf ca. 200 Grad beheizt. Diese Wärmeenergie muss nach dem Druckprozess wieder moderat entweichen. Der Druckjob muss daher im ersten Schritt einige Stunden auf unter 100 Grad abkühlen, erst dann kann er zum weiteren abkühlen aus der Anlage entnommen werden. Das Abkühlen muss so schonend wie möglich erfolgen, da es ansonsten zu Verzug der Bauteile kommen kann.
Nach dem Abkühlprozess können die Bauteile aus der Baukammer entfernt und von überschüssigem Pulver befreit werden. Dies geschieht händisch grob mit Pinsel und Bürste bis auf eine dünne Schicht, die direkt das Bauteil umgibt. Diese wird im Anschluss durch Glaskugelstrahlen entfernt.
Das nicht verfestigte Pulver kann je nach Materialsorte für den nächsten 3D-Druck zu einer hohen prozentzahl mitverwendet werden.
Der SLS Kunststoffdruck hat mit dem klassischen Sintern nicht viel zu tun, da das Pulver durch den Laser  komplett aufgeschmolzen wird.

SLA – Stereolithografie

Mit dem Stereolithografie 3D Druckverfahren (SLA) Verfahren lassen sich Vorzeigeteile in einer unglaublichen Oberflächenbeschaffenheit herstellen. Es eignet sich für funktionale Prototypen, aber auch für kleinere Serien.

  • Max Bauraum 145 x 145 x 185 mm
  • Genauigkeit +/-0,025 mm
  • Qualität *****
  • Oberflächenfinish *****
  • Kosten ***
  • Produktionszeit 6-8 Tage
Abb. Formlabs

Anwendungen

formlabs
Abb. Formlabs

Prototypen

Es lassen sich in diesem Verfahren funktionale Prototypen herstellen, die in ihrer Oberflächenbeschaffenheit in nichts nachstehen.

Funktionsteile

Dieses Verfahren ist prädestiniert für Detailreiche Funktionsteile mit den geforderten technischen Merkmalen.

Kleinserien

Auch in diesem Verfahren ist es möglich, kleinere funktionale Vorserien in der besten Qualität herzustellen.

Funktionsweises SLA Druck

Wie bei allen anderen 3D-Drucktechnologien ist eine digitale 3D-Datei unerlässlich, um mit dem Stereolithographie-Drucker zu arbeiten. Diese Datei kann mit Hilfe von CAD-Software wie z.B. SolidWorks, Fusion 360 oder NX erstellt werden und wird im STL-Format an den 3D-Drucker gesendet. Eine zweite Software, der sogenannte Slicer, zerlegt das Objekt in dünne Druckschichten, die der 3D-Drucker dann verarbeitet.

Die Stereolithographie-Maschine besteht aus verschiedenen Komponenten wie eine Wanne mit flüssigem Photopolymer, einer Bauplattform, die sich auf der Z-Achse bewegt, einem Auftragsarm (Sweeper), der sich auf der X-Achse bewegt, einem UV-Laser, optischen Linsen zur Fokussierung und einem galvanometrischen Spiegel, der den Laserstrahl in X- und Y-Richtung lenkt.

Nach der Vorlage des digitale 3D-Modells tastet der Laserstrahl auf jeder Ebene die erforderlichen Stellen ab. Sobald eine Materialschicht verfestigt ist, senkt sich die Bauplattform minimal ab (im Umfang der Schichtungsdicke) und eine weitere Ebene kann gelasert werden. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis alle notwendigen Schichten zur Bildung des finalen Objekts abgedeckt sind.

Einige 3D-Drucker mit dieser Technologie, wie z.B. Formlabs, arbeiten umgekehrt. Die Plattform wird nach jeder verfestigten Schicht in die Harzschale eingetaucht, während der Laser von unten nach oben arbeitet.

Nach dem Abschluss des Druckvorgangs muss das gedruckte Objekt mittels eines Lösungsmittels, üblicherweise Isopropylalkohol oder (Isopropanol), gereinigt werden, um überschüssiges, nicht verfestigtes Harz zu entfernen. Im Gegensatz zu anderen Technologien wie Selektives Lasersintern (SLS), Schmelzschichtung (FDM) und Polyjet 3D-Druck erfordert die Stereolithografie-Technologie normalerweise eine UV-Nachbehandlung, um den Photopolymerisations-Prozess abzuschließen und die Festigkeit des Materials zu maximieren.

Wie beim FDM-Verfahren werden auch beim SLA-Druck Stützstrukturen verwendet, um fragile Teile beim Drucken zu stützen. Diese Strukturen werden nach der Fertigstellung des Objekts entfernt.

Das Ergebnis der Stereolithografie-Technologie ist eine leicht glasige Oberfläche, die im Vergleich zum FDM- oder SLS-Verfahren (bei gleicher Schichtdicke) überlegen ist. Die verschiedenen Druckschichten sind normalerweise kaum sichtbar. Allerdings sind nur wenige Farben für den SLA-Druck verfügbar.