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voriges KapitelPolyjet Drucktechnik
Diese Technologie dient bei 1:1 Prototypen der Erzeugung qualitativ hochwertiger Urmodelle für den Vakuumguss. Verarbeitet werden hierbei verschiedene Acrylat-Photopolymere. Diese Drucktechnik arbeitet mit vier Druckköpfen bei einer Druckbreite von 65 mm.
Durch das ständige Versetzen des Druckkopfes um wenige Millimeter bei jeder Schicht werden Bauteilfehler durch einzelne ausgefallene Düsen verhindert.
Das Stützmaterial ist wasserlöslich und wird nach dem Bauprozess mit einer Wasserstrahlanlage entfernt. Somit werden die Bauteile schonend "entpackt". Die Bauteile werden mit 600 dpi in Schichten von 0,016 mm hergestellt. Der maximale Anlagenbauraum beträgt 350 x 350 x 200 mm.
Vorzugsweise eignet sich diese Technik für kleine, dünnwandige Bauteile und Teile, bei denen auf eine möglichst geringe Abweichung zur Sollgeometrie Wert gelegt wird. Durch die sehr geringe Schichtstärke von nur 0,016 mm ist bei nachfolgender Oberflächenbearbeitung auf Glanz oder Erodierstruktur nur ein geringes Schleifen der Oberfläche erforderlich. Somit ist die Gefahr der Geometrieveränderung durch das händische Schleifen bei dieser Technik am geringsten.
Mit OBJET 3D-gedruckten Bauteilen werden hohe Geometrie- und Massgenauigkeiten sowie beste Oberflächen erzielt, die sich dann in den vakuumgegossenen Kunststoffteilen widerspiegeln. Weiters ist es möglich, dünne Wandstärken von ca. 0,5 mm zu realisieren.
3D Systems Drucktechnik
Die Technologie von 3D Systems dient bei 1:1 Prototypen ausschließlich der Erzeugung verlorener Modelle, die aus einem Acrylat-Photopolymer hergestellt werden. Diese Technik basiert auf jener des MJM-Verfahrens (MultiJet Modeling), hat jedoch den Vorteil, dass ein zweiter Werkstoff (Wachs) als Stützmantel das Bauteil unterbaut und ummantelt. Das Stützwachs wird nach dem 3D-Druck weggeschmolzen.
Die Bauteile werden mit 300 dpi in Schichten von 0,04 mm hergestellt. Der maximale Anlagenbauraum beträgt 304 x 185 x 203 mm. Vorzugsweise eignet sich diese Technik für kleine, dünnwandige Bauteile. Ein Fügen von größeren Bauteilen ist aufgrund der Verzugs- und Schwundproblematik und aus Kostensicht nicht sinnvoll.
Mit Invision 3D-gedruckten Bauteilen werden bei den Bauteilen hohe Genauigkeiten und saubere Oberflächen erzielt, die sich dann in den gegossenen Metallbauteilen widerspiegeln. Weiters ist es möglich, dünne Wandstärken < 1 mm zu realisieren.
Durch den Einsatz dieser 3D-Drucktechnik als Herstellungsmethode für verlorene Modelle lassen sich höhere Genauigkeiten der Gussteile realisieren.
Thermo Jet Printing (TJ) bzw. MultiJet Modeling (MJM)
MJM ist ein generatives Verfahren mit dem anhand von dreidimensionalen Geometriedaten Konzeptmodelle und Prototypen aus Thermopolymer in kurzer Zeit hergestellt werden können. Der ThermoJet arbeitet mit der Mehrdüsenmodellierungstechnik.
Hierbei werden mit 352 Düsen Teile in Schichten von 0,04 mm Dicke bis zu einer Größe von maximal 250 x 190 x 200 mm erstellt. Die Auflösung beträgt 400 dpi in x-Richtung, 300 dpi in y-Richtung und 0,04 mm in z-Richtung.
Der Nachteil des Verfahrens ist die schlechte Bauteilunterseite, welche durch die nadelförmigen Stützen entsteht.
ZCorp
Dieses System ist ideal für eine Büroumgebung oder Ausbildungsinstitution, da es relativ klein, preislich günstig und einfach wartbar ist. Damit können Entwickler leicht auf einen 3D-Drucker zurückgreifen. Bei diesem Verfahren werden Bauteile durch schichtweises Verkleben verschiedenster Materialien gefertigt. Das einfache, geradlinige Benutzerinterface der Treibersoftware macht es auch Einsteigern leicht, mit dem Gerät zurechtzukommen. Weiters ist es sehr preisgünstig in Bezug auf Anschaffungs- und Erhaltungskosten.
Dieses Gerät eignet sich am besten zur Herstellung reiner Konzeptmodelle mit sehr geringen Maßhaltigkeitseigenschaften.
Abb. 1: Beispiel eines 3D-Druckers der Fa. ZCorp, die einfärbige weiße Gipsmodelle druckt.
Abb. 2: 3D-Drucker, ebenfalls von ZCorp, der aber im Gegensatz zu Abb. 1 auch in Farbe drucken kann (siehe auch Abb. 4).
Abb. 3: 3D-Drucker innen
Hier wird vom linken Behälter immer eine Schicht durch einen Schieber in den rechten Behälter übertragen. Dort, wo das Modell entsteht, wird der Gips mittels eines Bindemittels verhärtet.
Abb. 4: Bindemittel, hier auch für Farbdruck. Damit können farbige Modelle gedruckt werden.
Abb. 5: Beispiel eines gedruckten Gipsmodells, das durch das Auftragen einzelner Schichten entstanden ist.
