Hochgenaue Modelle

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ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

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Voll beweglicher Prototyp als Grundlage für Modell

Nach wie vor zählt der professionelle Modellbau zu den Stammnutzern der Rapid-Prototyping-Anlagen. So wurde beispielsweise die HD3000Plus genutzt, um für das Modellbauunternehmen Revell Bauteile eines Motors für das Projekt Floatplane Ar196 zu erstellen. Bei dem Projekt handelte es sich um ein Wasserflugzeug mit einem Propeller, der so entwickelt wurde, dass er im zusammengebauten Modell voll beweglich ist. Ziel war es, Prototypen zu erstellen, die in der Lage sind, mit den geringen Spaltmaßen umzugehen, ohne dass im späteren Gebrauch Verschleißerscheinungen dazu führen, dass durch Abrieb am Modell ein Schaden entsteht. Laut Maurice Scheer, Geschäftsführer und verantwortlich für technisches Design sowie Entwicklung bei 3D-LABS, war der Einsatz der HD3000Plus gerade wegen der Präzision und Schnelligkeit erste Wahl bei der Erstellung des hochdetaillierten und funktionalen Propellersystems. Mittlerweile ist das Projekt erfolgreich abgeschlossen und das Modell in der Skalierung 1:32 im Fachhandel erhältlich.

Scan-LED-Technologie als weiterentwickelte Stereolithographie

Um Kunden noch mehr Flexibilität und vor allem Qualität beim Prototypenbau wie auch bei der Erstellung von Kleinserien zu bieten, ging 3D-LABS einen technologischen Schritt weiter. Da die Materialien der HD3000Plus auf eine recht überschaubare Auswahl an bereits vorgefertigten Visijet-Photopolymeren begrenzt und der Bauraum auf kleinere Präzisionsteile ausgelegt ist, bietet 3D-LABS eine junge Anlage mit dem Namen M120 an.

Hinter diesem im Gegensatz zur HD3000Plus groß wirkenden 3D-Drucker verbirgt sich eine Weiterentwicklung der klassischen Stereolithographie. Anstelle von Lasern wird für das Aushärten bei der Scan-LED-Technologie, wie sie in Fachkreisen genannt wird, auf eine LED-basierte UV-Lichtquelle zurückgegriffen mit einer UV-Wellenlänge von 365 nm. Die Größe des Bauraums misst 600 mm x 400 mm x 250 mm (H x B x T) und erlaubt das Erstellen von größeren und zudem noch präziseren Modellen, da laut neusten Tests eine Schichtstärke von 10 μ erreichen.

Eine weitere Kerneigenschaft der Anlage ist neben dem erweiterten Bauraum das Prinzip eines offenen Systems aus der Sicht des Materialeinsatzes. Ingenieure sind beim Einsatz dieser Technologie in der Lage, selbst Materialien zu entwickeln und diese einzusetzen. Es herrscht bei den Materialkartuschen keine klassische RFID-Kodierung und somit lässt sich das System an die zukünftig zu erstellenden Applikationen anpassen. Der erste Industriezweig, der bereits erfolgreich mit diesem System produziert und Materialien entwickelt, ist die Medizintechnik. Derzeit befinden sich im Repertoire von 3D-LABS drei unterschiedliche nach DIN ISO 10993 (Irritation, Sensibilität und Zytotoxizität) zertifizierte biokompatible Materialien.

FotoMed LED.A nennt sich das erste Material, dass ein klar transparentes Aussehen besitzt und für chirurgische Schablonen bzw. Operationsmodelle genutzt werden kann. Das Harz FotoMed LED.pattern eignet sich zur Herstellung von medizintechnischen Gußmodellen und ist in rot transparent verfügbar. Zu den wichtigsten Eigenschaften von LED.pattern zählen eine niedrige Viskosität, hohe Grünfestigkeit sowie Reaktivität. Des Weiteren ist dieses Material reparaturfähig und kann in Verbindung mit einem kompatiblen Zusatzmaterial FotoMed.repair genutzt werden, dass eine gute Ausbrennbar- und Modellierfähigkeit als Eigenschaften besitzt. Werden Prototypen benötigt, die in ihrer Beschaffenheit flexibel sein sollen, so empfiehlt sich der Einsatz des letzten Materials FotoMed LED.flex 70. Es besitzt als Thermoeffekt die Eigenschaft, die Shore A-Härte von A 80 auf A 70 zu ändern, was einer Änderung von Raum- auf Körpertemperatur entspricht.

Für den medizinischen Einsatz wurde eine spezielle Nachbearbeitungsphase eingeführt. Dieses Medical-Post-Processing sieht vor, Prototypen durch den Einsatz von Gammastrahlen, Ethylenoxid oder Dampf für den Testeinsatz zu sterilisieren. Die Einsatzgebiete in der Medizin umfassen derzeit das Erstellen von Implantaten, Otoplastiken, dentalen Applikationen und Prototypen für Gefäßtests zur Nervenkanaldarstellung von Patienten.

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