Druckvefahren

FDM/FFM:

 

Fused Deposition Modeling oder auch Fused Filament Modeling ist der Inbegriff für den 3D Druck. Sowohl in der Industrie, als auch Zuhause als Hobby findet man dieses Verfahren. Das Druckmaterial, Filament genannt, wird in dem sogenannten Extruder aufgeschmolzen und dann durch eine Düse schichtweise in Layer aufgetragen. Bei diesem Verfahren können nur Kunststoffe verarbeitet werden. Das Verfahren bietet vor allem bei kleinen und mittelgroßen Produkten einen Vorteil da es recht günstig ist. Jedoch können nicht so detaillierte Konturen dargestellt werden. Die Schichthöhe kann individuell angepasst werden, wodurch sich vor allem bei der Druckzeit große Einsparungen treffen lassen können.


Minimum Wandstärke

Minimal Detail

Genauigkeit

Toleranz

Maximale Größe

1,0 mm

0,4 mm

± 0,3 mm

± 0,09mm

914x914x610 mm

Pro

  • Relativ günstig
  • Einfache Bedienung
  • Große Materialvielfalt
  • Sowohl für Marketing, als auch für technische Anwendungen geeignet
  • Teile können massiv oder teilweise hohl gedruckt werden

Contra:

  • Geringe Genauigkeit
  • Auch bei dünnen Layer sind die Schichten sichtbar
  • Bei dünnen Teilen kann Verzug (Warpen) auftreten


SLS/SLM

Selektives Laser Sintern oder Selektives Laser Melding sind verfahrenstechnisch ähnlich wie SLA. Hier wird ein Pulver mit Metallstaub oder anderen Materialien punktuell durch einen Laser bis kurz über der Schmelztemperatur erhitzt und dadurch aufgeschmolzen. Anschließend wird durch einen Arm eine neue Schicht Pulver aufgetragen und der Vorgang widerholt sich. Der Unterschied zwischen SLS und SLM ist die Druckumgebung. Beim SLS wird der Bauraum auf etwa 100°C erhitzt und beim SLM erfolgt der Druck unter einer Schutzatmosphäre aus Stickstoff oder Argon. Anders wir bei FDM oder SLA werden nur selten Stützstrukturen benötigt, da überhänge durch umliegendes Pulver gehalten werden können. Ein großer Vorteil sind die mechanischen Eigenschaften der Druckteile. Diese unterscheiden sich nur gering zu gefrästen Teilen. Auch wenn sehr detailliert und große Dimensionen gedruckt werden kann, ergibt sich durch den hohen Energieaufwand des Laser und der langen Bearbeitungszeit ein hoher Preis der Teile.

 


Minimum Wandstärke

Minimal Detail

Genauigkeit

Toleranz

Maximale Größe

0,4 mm

0,1 mm

± 0,2 mm

± 0,25 mm ± 0,15%

110x690x590 mm

Pro

  • Mechanische und thermische Eigenschaften vergleichbar mit Frästeilen
  • Sehr detaillierter Druck
  • Kain Stufeneffekt

Contra

  • Relativ teuer
  • Umfangreiche Bedienung
  • Kompliziertes entfernen von Stützmaterial


SLA

Das Grundprinzip der Stereolythografie funktioniert über das Aushärten eines Harzes. Dieses Photopolymere genannte Material wird mit einem intensiven UV Lichtstrahl punktuell angestrahlt und die einzelnen Polymere verbinden sich. Der Strahl fährt die programmierte Form des Teiles ab und das Druckbett wird um die Schichthöhe bewegt. Der Tisch wird je nach Material entweder nach unten in das Harz bewegen, oder nach oben rausgezogen. Dadurch sind große und zugleich massive Bauteile nicht realisierbar, da die Haftung an dem Druckbett nicht ausreichend ist. Mittels SLA können sowohl kleine, als auch detaillierte Formen abgebildet werden. Ebenfalls können mittels SLA transparente Materialien gedruckt werden, was sonst kein Verfahren ermöglicht. Durch die lange Bearbeitungszeit und kostenintensiven Harzen ist dieses Verfahren relativ teuer. Dieses Verfahren wird durch seine chemischen Eigenschaften gerne in der Medizinindustrie angewendet. 

 


Minimum Wandstärke

Minimal Detail

Genauigkeit

Toleranz

Maximale Größe

0,8 mm

0,3 mm

± 0,2 mm

± 0,025-0,05 mm

2100x700x800 mm

Pro

  • Sehr feiner und detaillierter Druck
  • Kleine und großen Dimensionen druckbar
  • Sehr saubere Oberfläche
  • Transparente Teile möglich
  • Teilweise Lebensmittelecht

Contra:

  • Lange Bearbeitungszeit
  • Relativ teuer
  • Teilweise giftig
  • Geringe mechanische und thermische Belastbarkeit


FullColor-Print

FullColor-Print ist eine abgewandelte Form des Pulverdrucks und erinnert am ehesten an den klassischen 2D Druck. Ein Druckkopf mit mehreren hundert Düsen trägt eine Schicht Pulver auf. Bei FullColor Druck wird mittels hunderter Düsen ein Gipspulver mit einem Bindemittel aufgetragen. Ein großer Vorteil des Verfahrens ist der fotorealistische Druck eines Teils. Dafür wird in an der Oberfläche des Teil das Bindemittel mit Farbe vermischt und anschließend aufgetragen. Das Teil ist jedoch sehr brüchig und nicht wasserfest. Nach dem Druck wird das Bauteil noch mit einem Kleber überzogen. Dadurch erhöht sich etwas die Stabilität des Druckes. Besonders Modelle im Bereichen Architektur, Medizin und bildende Institute profitieren von diesem Verfahren.


Minimum Wandstärke

Minimal Detail

 

Maximale Größe

1-2 mm

0,8 mm

 

508x381x229 mm

Pro

  • Fotorealistische Drucke
  • Detaillierte Darstellung
  • Saubere Oberfläche

Contra:

  • Sehr brüchig
  • Nicht wasserbeständig
  • Relativ lange Druckzeit


DLM Metal

Direct Laser Melting


Minimum Wandstärke:

Minimal Detail:

Genauigkeit:

Maximale Größe:


0,5 mm

0,05 mm

± 0,05 %

250x250x310 mm



Polyjet

Photopolymer Jetting


Minimum Wandstärke:

Minimal Detail:

Genauigkeit:

Maximale Größe:


0,4-0,8 mm

0,05 mm

± 0,1 mm

302x280x150 mm




Ceramic

Gilt nicht für Industriekeramik


Minimum Wandstärke:

Minimal Detail:

Genauigkeit:

Maximale Größe:


3-6 mm

2 mm

± 3% 

125x125x250 mm



Greenstate Metal

Greenstate


Minimum Wandstärke:

Minimal Detail:

Genauigkeit:

Maximale Größe:


1-3 mm

0,8 - 1 mm

± 3 - 4% 

762x393x393 mm



Edelmetall

Lost Wax


Minimum Wandstärke:

Minimal Detail:

Genauigkeit:

Maximale Größe:


0,5 mm

0,3 mm

± 0,1 mm 

88x63x125 mm