3D-Druck

Drucker produziert komplettes Fahrzeugchassis

19. August 2013, 15:02 Uhr | Alfred Goldbacher

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

3D-Druck mit flüssigen Materialien

Multi-Jet-Modeling(MJM)-Verfahren
Im Multi-Jet-Modeling(MJM)-Verfahren fertigen die ProJet-3D-Drucker genaue, hochaufgelöste Modelle und Prototypen
© 3D Systems
Ein weiteres wichtiges Verfahren verwendet flüssige, UV-empfindliche Kunststoffe (Photopolymere). Und auch hier gibt es wieder verschiedene Verfahrenstechniken: 
 
Stereolithografie (STL, SLA) 
 
Ausgangsbasis dieser Produktionsform ist ein mit flüssigem Epoxidharz gefülltes Becken. Der spezielle Kunststoff hat eine besondere Eigenschaft: Er erstarrt nach einer gewissen Zeit durch Belichtung. Um damit ein Objekt zu erzeugen, werden die einzelnen Layer eines 3D-Modells mit Hilfe eines Lasers auf die Oberfläche des flüssigen Materials projiziert. Ist die erste Schicht erstarrt, zieht ein mechanischer Arm das Modell um die Höhe eines Layers nach unten, damit sich darüber wieder flüssiges Harz sammeln oder mit Hilfe eines mechanischen Arms aufgetragen werden kann. Darauf wird der nächste Layer projiziert. Nach dem „Druckvorgang” wird das noch nicht vollständig ausgehärtete Objekt aus dem Bad genommen und oft in einer eigenen Belichtungskammer bis zur vollständigen Aushärtung nachbelichtet. Im Gegensatz zu den anderen Verfahren ist dieses aufgrund der Materialkosten zwar teurer, kann aber (abhängig von der Lichtquelle und dem Material) eine teils deutlich höhere Druckqualität erreichen. Als Stützmaterial müssen nadelförmige Strukturen hinzugefügt werden, die nach dem Druck mechanisch entfernt werden können. 
 
Digital Light Processing (DLP) 
 
Nach dem gleichen Prinzip wie bei der Stereolithografie funktioniert auch das DLP-Verfahren. Das von Texas Instruments patentierte Verfahren verwendet zur Belichtung einen DLP-Projektor. Diese Technik ermöglicht eine hochwertige Oberflächenqualität und aufgrund der präzisen Lichtsteuerung auch scharfe Kanten an den zu fertigenden Bauteilen. Als Werkstoff werden Photopolymere verwendet.
Die für den Bau erforderlichen Stützkonstruktionen müssen vom fertigen Bauteil nachträglich mechanisch entfernt werden, und da diese aus demselben Material wie das Bauteil bestehen, kann dieser Trennvorgang aufgrund der fehlenden Unterscheidbarkeit sehr aufwendig werden.
 
Multi-Jet Modeling (MJM) 
 
Eine Mischung aus Stereolithografie und Fused Deposition Modeling (FDM) stellt das MJM-Verfahren dar. Dabei wird ein flüssiger, lichtempfindlicher Kunststoff über einen Druckkopf auf eine Plattform aufgetragen und durch eine im Druckkopf integrierte Lichtquelle sofort ausgehärtet. Auf diese Weise lassen sich sehr detailgenaue Objekte (siehe Bild) herstellen. Als Support-Strukturen dienen dünne Hilfskonstruktionen, die nach dem Druck mechanisch entfernt werden müssen. 
 
Polyjet-/Multi-Jet-Verfahren 
 
Wie beim MJM-Verfahren wird bei dem von Stratasys patentierten Polyjet-Verfahren ein flüssiger lichtempfindlicher Kunststoff über einen Druckkopf aufgetragen und mittels Lichtquelle sofort ausgehärtet. Das Multi-Jet-Verfahren unterstützt über die Verwendung von mehreren Druckköpfen auch Mischungen verschiedener Kunststoffe. 
 
Film-Transfer-Imaging-Verfahren (FTI) 
 
Ein ähnliches Prinzip verfolgt zudem auch das Film-Transfer-Imaging-Verfahren von 3D Systems. Eine Transportfolie trägt auf einer Plattform einen lichtempfindlichen Kunststoff auf, und dieser wird dann mittels Projektor ausgehärtet. 
Zu den weiteren Verfahren des Additive Layer Manufacturing zählen noch das Laserauftragsschweißen und das Laminated-Object-Modeling-Verfahren (LOM), bei dem Schichten aus Papier oder Folien übereinander verklebt und mittels Cutter automatisiert geschnitten werden.
 

  1. Drucker produziert komplettes Fahrzeugchassis
  2. Grundlage für 3D-Drucke: das digitale 3D-Modell
  3. 3D-Druck mittels geschmolzener Materialien
  4. 3D-Druck mit flüssigen Materialien
  5. Hersteller von 3D-Druckmaschinen und ihre wichtigsten Produkte
  6. Mit 3D-Drucktechniken realisierte Projekte
  7. Bionischer Handling-Assistent wird in Kleinserie hergestellt

Das könnte Sie auch interessieren