Additive Fertigung Hochgenaue Modelle

Die Prototypenherstellung im Präzisionsbereich gewinnt zunehmend an Bedeutung und wird heutzutage nicht mehr nur für einzelne Versuchsmuster verwendet.

Anbieter zum Thema

Franke GmbH

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

Xometry Europe GmbH

Ein Unternehmen, das sich zur Aufgabe gemacht hat, Rapid Prototyping flexibler und effizienter zu gestalten und neben reinen Prototypen diese Technologien auch serientauglich zu machen, ist 3D-Labs. Die Firma ist spezialisiert auf den Vertrieb von 3D-Druckanlagen und Dienstleistungen im Prototypenbau sowie auf die Fertigung von Kleinserien.

Die beiden neusten Anlagen, die zum Einsatz kommen, nennen sich Projet HD3000Plus und M120. Erstere basiert auf dem sogenannten Multi-Jet-Modeling-Prinzip, bei dem lichtsensitive Kunststoffe - Acryl Photopolymere - inklusive einem Wachs als Support-Material Schicht für Schicht auf eine Bauplattform aufgetragen und mittels einer UV-Lampe ausgehärtet werden. Das Nettobauvolumen dieser Anlage besitzt die Maße 298 mm x 185 mm x 203 mm (H x B x T) im HD-Modus, während die Auflösung des High-Definition-Modus bei 375 x 375 x 790 DPI samt einer Schichtstärke von 32 μ liegt.

Durch den Zusatz „Plus“ ist der 3D-Drucker in der Lage, Bauteile mit einer noch höheren Auflösung zu bauen. Die Modi für Bauteile im Hochpräzisionsbereich nennen sich UHD (Ultra High Definition) gefolgt von XHD (Extreme High Definition). Der UHD-Modus erlaubt eine Auflösung mit den Werten 750 x 750 x 890 DPI und einer Schichtstärke von 29 μ, während sich der Bauraum dabei auf die Maße 203 mm x 178 mm x 152 mm (H x B x T) reduziert. Im XHD-Modus bleiben die Maße des Bauraums gleich dem UHD Modus, wobei die Auflösung einen weiteren Sprung nach oben macht und in der Z-Achse eine Auflösung von 1600 DPI mit einer Schichtstärke von 16 μ erreicht.

Minimale Schichtstärke und moderne Materialien

Zu den Kerneigenschaften dieser Technologie zählen zu der bereits erwähnten maximalen Präzision, eine optimale Passgenauigkeit und eine hohe Oberflächenqualität. Die hohe Oberflächenqualität basiert nicht nur auf der Möglichkeit mit minimalsten Schichtstärken keinen Versatz an der Bauteiloberfläche zu erzeugen, sondern ebenfalls auf dem Einsatz modernster Materialien. Inklusive dem Stützmaterial umfasst die Materialauswahl der HD3000Plus sechs Visijet-Materialien, ausgelegt für verschiedenste Einsatzszenarien. Zwei der am meisten von der Industrie gewählten Materialien sind Visijet SR200, das farblich als neutral beschrieben wird und klar-transparent wirkt, wie auch das naturfarbene Visijet EX200 mit einem milchig wirkenden Aussehen. Visijet SR200 gilt in Fachkreisen als wirtschaftlichstes Material und basiert auf einem All-in-one-Prinzip, welches man für jegliche Applikationen nutzen kann, beginnend von Werkzeugformen bis hin zu Funktionsmustern. Visijet EX200 hingegen ist für äußerst anspruchsvolle Teile geeignet und gilt wegen der besseren Materialstärke als Modellmaterial, dass in Einsatzgebieten wie Durchflusstests für Kühlkanaltechnik oder sogar Casting benutzt wird.

Zusätzlich lässt sich nach dem Bau der Werkstücke das Support-Wachs, das bei sehr komplexen Bauteilen als Stützebene dient, relativ einfach und zügig entfernen, was eine weitere Kerneigenschaft dieser Technologie ist. Zu den grundlegenden Einsatzgebieten der HD3000Plus zählen die Erstellung von Prototypen, das Bauen von Funktionsmustern, die Erzeugung von Urmodellen oder Abgüssen und zusätzlich das Produzieren von Kleinserien.

3D-LABS bietet Kunden auch die Möglichkeit, Prototypen mit Farben zu versehen, die nicht dem Materialstandard entsprechen. So wurden bereits Industriekunden mit Prototypen ausgestattet, die in den Farben Schwarz, Orange, Rot, Grün und Blau versehen waren. Ja nach Corporate Identity der Unternehmen können die Bauteile auf Wunsch farblich angepasst werden. Weiterhin lassen sich mit unterschiedlichen Farben Bauteil-Iterationen in der gesamten Projektentwicklung verfolgen.

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