3D-Druck

Das 3D-Druckverfahren Polyjet ist eine der präzisesten und variantenreichsten Methoden in der additiven Fertigung. Die gedruckten Bauteile, oftmals detaillierte Prototypen mit High-End-Qualität, präzise Formwerkzeuge und Schablonen oder Fertigungswerkzeuge überzeugen mit einer hohen Detailauflösung und glatten Oberflächen. Die Möglichkeit, Materialien zu kombinieren und aus einer Vielzahl an Farben und Shorehärten auszuwählen, schafft große Flexibilität in der Herstellung realistischer, hochwertiger Produkte.

Polyjet geht zurück auf den Begriff „Photopolymer Jetting“ und ist eine Kombination der klassischen Inkjet-Technologie – wie sie bei Farbdruckern zum Einsatz kommt – und der Verwendung von flüssigen Kunstharzen. Beim 3D-Druck mit Polyjet werden flüssige Photopolymere in Tröpfchenform Schicht für Schicht auf eine Bauplatte gebracht und mittels UV-Licht ausgehärtet.

MJF ist die Abkürzung für Multi Jet Fusion, ein pulverbasiertes Druckverfahren, das eine hohe Fertigungsgeschwindigkeit bei geringen Materialkosten aufweist. 3D-Druck mit MJF verspricht einen sehr hohen Detailgrad, enorme Stabilität und exakte Geometrien der Bauteile, und das ganz ohne die Verwendung von Stützstrukturen. Dieses 3D-Druck-Verfahren ist hervorragend für die Prototypenherstellung und die Produktion funktionaler oder zusammenhängender Bauteile in Serien geeignet.

Beim MJF-Verfahren trägt ein Druckkopf Millionen kleinster Polymerpulverteilchen auf ein erwärmtes Pulverbett auf, wo diese mittels Bindemittel gemäß der gewünschten Bauteilkonturen zusammenschmelzen und durch Bestrahlung mit UV-Licht aushärten. Nach einem Abkühlungsprozess werden die Teile aus dem Pulverbett gehoben und noch anhaftendes Pulver rückstandslos entfernt.

Das Selektive Lasersinter-Verfahren ist ein Pulverbettverfahren, bei dem die Herstellung von 3D-Druck Modellen mithilfe eines Laserstrahls erfolgt.
Ausgangspunkt sind 3D-Daten, die an den 3D-Drucker gesendet werden.

Das Ausgangsmaterial liegt in einem feinen Pulver vor, welches auf eine Plattform aufgebracht und unter erhöhtem Druck erhitzt wird. Ein Laser schmilzt entsprechend der Konturen des 3D-Objektes die Schichten in die Pulverschicht ein. Die Partikel verschmelzen miteinander Schicht für Schicht, indem die Bauplattform abgesenkt wird und eine neue Pulverschicht aufgetragen wird. Nicht verschmolzenes Material wird entfernt und man erhält das fertige Bauteil.

Im SLS-Verfahren werden Pulvermaterialien wie Nylon, Elastomere, Alumide oder Polyamide verwendet. Die Farbgebung und Haptik des Objektes richten sich nach dem Material und dessen Weiterverarbeitung. Bspw. können die Bauteile mit einem Dichtungsmittel verstärkt oder trowalisiert werden, um ihre Oberflächen zu glätten und um eine höhere Präzision zu erreichen.

Das Laserstrahlschmelzen ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Bauteile schichtweise direkt aus einem pulverförmigen Werkstoff hergestellt werden.

Das SLM-Verfahren unterscheidet sich nicht grundlegend vom SLS-Verfahren. Anders als beim Selektiven Lasersintern (SLS) wird jedoch beim Selektiven Laserschmelzen (SLM) das Materialpulver nicht gesintert. Beim SLM-Verfahren wird das Materialpulver direkt an dem Bearbeitungspunkt durch die Wärmeenergie eines Laserstrahls lokal aufgeschmolzen. Der Bauraum mit dem Pulvermaterial wird bis knapp unter die Schmelztemperatur erhitzt. Damit das Material nicht oxidiert, wird in der Regel der Arbeitsraum mit einem Schutzgas gefüllt.