20 Sep
3D-Druckverfahren mit flüssigem Material
Author: 3d berlinAblauf der diversen Verfahren
Als erstes ist hier das Stereolithographie-Verfahren, kurz SLA-Verfahren, anzusprechen. Dieses beinhaltet bereits im Namen die Stereolithographie, mit deren Hilfe das Verfahren funktioniert. Man hat ein Harzbad aus Epoxidharz, welches punktuell mit gebündeltem UV-Licht bestrahlt wird. Das Harz, welches von UV-Licht bestrahlt wurde, härtet sofort aus und bildet somit nach einer Weile einen zusammenhängenden, festen Gegenstand. Das Objekt wird Schicht für Schicht von dem UV-Licht bestrahlt und härtet somit Schritt für Schritt aus. Am Ende holt man das Objekt aus dem Harzbad heraus und lässt dieses vollkommen aushärten. Wenn das fertige Druckstück jedoch zu groß ist für das Harzbad, dann wird der rausragende Teil erneut mit flüssigem Harz beschichtet und bestrahlt. Das geschieht solange, bis das Objekt fertiggestellt wurde.
Als nächstes ist das Muti-Jet-Modeling (MJM) zu erwähnen. Das Muti-Jet-Modeling wird oftmals als eine Mischung aus FDM und SLA beschrieben. Denn wie bei FDM wird das Material zuerst geschmolzen und dann durch kleine Düsen (oder Nano-Jets) auf die Plattform gegeben und plan gerollt. Hierbei werden bestimmte Stellen, wie beim SLA-Verfahren, von UV-Licht bestrahlt und härten somit aus. Der Druck erfolgt erneut Schicht für Schicht.
Das nächste Verfahren ist das Film Transfer Imaging (FTI), welches dem SLA-Verfahren sehr ähnelt. Hier werden jedoch anstatt UV-Laser Beamer verwendet. Weiterhin gibt es kein Harzbad, denn man verwendet eine Transportfolie, welche einen Film des Materials auf sich trägt. Daher auch der Name „Film Transfer Imaging“. Der Beamer führt zur punktuellen Aushärtung des Materials, welches dann kurzzeitig hochgehoben wird, um neues Material auf der Folie zu verteilen. Das Objekt wird immer wieder abgesenkt und erneut belichtet. Das Objekt wächst somit von unten nach oben.
Das letzte Verfahren in diesem Bereich ist Digital Light Processing (DLP). Es ist eine Mischung aus SLA- und FTI-Technik.
Grundlegend läuft der Druckvorgang wie beim FTI-Verfahren ab, jedoch entstehen die Objekte in einem Bad wie beim SLA-Verfahren.
Anwendungsgebiete der einzelnen Verfahren
Die Anwendungen des SLA-Verfahrens sind erneut hauptsächlich für private Haushalte geeignet, aber auch der Prototypenbau kann mit Hilfe der Technik umgesetzte werden. Sogar der industrielle Prototypenbau ist dabei miteingeschlossen. Auch bei den FTI-, DLP- und MJM-Verfahren ist als Hauptanwendungsgebiet der Prototypenbau angegeben.
Vor- und Nachteile der Verfahren
Ein großer Vorteil der SLA-Techniken ist die verbesserte Präzision sowie die höhere Geschwindigkeit im Vergleich zu den FFF- oder FDM-Verfahren. Jedoch müssen die Objekte oft nachgebessert werden. Zudem ist die Auswahl an möglichen Materialien relativ gering.
Die Vorteile des MJM-Verfahrens bestehen in der sehr hohen Genauigkeit und Präzision sowie der hohen Geschwindigkeit und der geringen Nachbearbeitungszeit, die bei der Fertigung anfallen. Der einzige Nachteil sind die hohen Kosten, die das Verfahren ungeeignet für den privaten Gebrauch machen. Auch dem FTI- und DLP-Verfahren kann man eine hohe Genauigkeit zuschreiben. Jedoch beinhaltet das Film Transfer Imaging einen hohen Materialaufwand. Und das Digital Light Processing hat das Problem des aufwendigen Entfernens der Stützkonstruktionen.
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