Ein kurzer Leitfaden zum
3D-Druck
Mit der 3D-Drucktechnologie erstellen Sie schnell und kostengünstig Prototypen sowie Bauteile für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen.
Dabei ist die Wahl des richtigen 3D-Druckverfahrens allerdings nur ein Teil des Puzzles. Denn letztlich bestimmen vor allem die eingesetzten Materialien die gewünschten funktionalen und mechanischen Eigenschaften sowie die optische Erscheinung der gefertigten Objekte.
In diesem Leitfaden über 3D-Druckmaterialien werden die gängigsten Kunststoffe und Metalle vorgestellt, indem deren Eigenschaften und Einsatzbereiche miteinander verglichen werden.
Darüber hinaus erfahren Sie, wie Sie das richtige Material für Ihr Projekt auswählen, um sowohl die Leistung als auch das Erscheinungsbild optimal zu gestalten.
Untenstehend dazu ein Video auf Youtube vom Hersteller Formlabs welcher im 3D-Druck Markt bekannt für die Innovationen von neuen Materialien ist.
Es gibt zwei Hauptarten von Kunststoffen:
Die am häufigsten eingesetzten Kunststoffe sind Thermoplaste.
Ihr Hauptunterscheidungsmerkmal von Duroplasten ist ihre Fähigkeit, mehrfach schmelzen und erstarren zu können.
Thermoplaste werden erhitzt und dann in die gewünschte Form gebracht. Dieser Prozess ist umkehrbar, da auf chemischer Ebene keine Verbindung eingegangen wird.
Somit lassen sich Thermoplaste einschmelzen und wiederverwenden. Man vergleicht sie gerne mit Butter, da diese ebenfalls schmelzen, aushärten und wieder schmelzen kann.
Bei jeder Schmelze ändern sich die Eigenschaften jedoch ein klein wenig.
Duroplaste behalten hingegen nach der Aushärtung permanent die feste Form.
Die Polymere in Duroplasten vernetzen sich bei einer Aushärtung, die durch Hitze, Licht oder geeignete Strahlung erzielt wird. Duroplaste zersetzen sich bei Hitzeeinwirkung, anstatt zu schmelzen, und bilden sich beim Abkühlen nicht neu.
Die Wiederverwertung von Duroplasten und die Rückführung des Materials in seine Grundbestandteile ist somit nicht möglich. Duroplaste sind vergleichbar mit Kuchenteig. Sobald erst einmal ein Kuchen daraus gebacken wurde, lässt er sich nicht wieder zu Teig zusammenschmelzen.
3D-Druckprozess für Kunststoffe
Die drei am weitesten verbreiteten 3D-Druckprozesse für Kunststoffe sind folgende:
Schmelzschichtung (FDM, von Englisch „Fused Deposition Modeling“) – dabei wird thermoplastisches Filament geschmolzen, durch eine Druckdüse extrudiert und Schicht für Schicht im Konstruktionsbereich aufeinander gefügt.
Stereolithografie (SLA) – verwendet einen Laser, um flüssige Kunstharz-Duroplaste zu festen Teilen auszuhärten. Dieser Prozess nennt sich Photopolymerisation.
Selektives Lasersintern (SLS) – ein Hochleistungslaser verschmilzt kleine Partikel eines Thermoplastpulvers.
Wir bieten bei uns die zwei ersteren Verfahren für 3D-Druck an:
FDM welches das gängiste 3D-Druck Verfahren auf dem Markt ist
und das SLA 3D-Druck verfahren mitwelchem wir flüssiges Kunstharz mit einem Laser aushärten.
Falls Sie spezielle Teile im SLS verfahren benötigen, können wir auch hier weiter helfen.
Beliebte Materialien für den FDM-3D-Druck
Robust und haltbar, Hitzebeständig und schlagfest:
ABS verwenden wir für funktionale Prototypen.
ABS ist das Material welches auch in Ihrem Auto bei den meisten Kunststoffteilen zum Einsatz kommt.
Wir verwenden ABS z.B. für die Sockel unserer Nachttischlampen.
Widerstand gegen Luftfeuchtigkeit und Chemikalien,
Hohe Transparenz, Lebensmittelecht (bis zu einem gewissen Punkt)
PETG ist ein Material mit welchem sich gut arbeiten lässt, da dies vorallem auch als Recyclierte Variante zur Verfügung steht, hierbei werden alte PET Flaschen zu neuem Kunststoff verarbeitet.
Das benutzerfreundlichste FDM-Material:
Hart, stark, aber brüchig, Geringe Beständigkeit gegen Hitze und Chemikalien.
Biologisch abbaubar, Geruchlos
Wir verwenden PLA vorallem für Deko-Artikel wie z.B. unsere Nachttischlampen.
Flexibel und dehnbar, Schlagfest, Ausgezeichnete Vibrationsdämpfung.
TPU verwenden wir hauptsächlich im Bereich der FPV-Drohnen da diese Schläge aushalten müssen.
Auch eignet sich TPU perfekt um Schutzgehäuse zu drucken wie z.B. für eine Gopro.
Hart, stark oder extrem robust. Nur kompatibel mit einigen teuren Industriegeräten.
Funktionsfähige Prototypen wie z.B. Halterungen, Vorrichtungen und Werkzeugbestückung.
Dieses Material haben wir bei uns nicht an Lager da der Preis pro kg extrem teuer sein kann.
Durch unseren Partner können wir das Material jedoch innerhalb weniger Tage bei uns an Lager haben und das gewünschte Bauteil für Sie herstellen.
SLA-3D-Druck
Stereolithografie war die erste 3D-Drucktechnologie der Welt und wurde in den 1980er Jahren erfunden.
Sie ist bei professionellen Anwendern nach wie vor eine der beliebtesten Technologien.
SLA-Teile bieten die höchste Auflösung und Präzision, die filigransten Details und die glattesten Oberflächen aller 3D-Drucktechnologien für Kunststoffe. Kunstharz-3D-Druck ist eine großartige Option für detailreiche Prototypen mit engen Toleranzen und glatten Oberflächen sowie Funktionsteile wie z. B. Gussformen, Modelle und Endverbrauchsteile. SLA-3D-gedruckte Teile können außerdem nachbearbeitet werden, durch Polieren, Lackieren, Beschichten und mehr. So lassen sich präsentationsbereite Teile mit hochwertigem Finish erzielen.
Teile aus dem SLA-3D-Druck sind isotrop – ihre Festigkeit bleibt unabhängig von der Ausrichtung gleich, da chemische Verbindungen zwischen den einzelnen Druckschichten bestehen. Dies führt zu Teilen mit vorhersehbaren mechanischen Eigenschaften, wie sie für Anwendungen wie Halterungen und Vorrichtungen, Endverbrauchsteile und funktionsfähige Prototypen erforderlich sind.
Beliebte SLA-3D-Druckmaterialien
Hochauflösend, Glatte, matte Oberflächenbeschaffenheit.
Geignet für:
Konzeptmodelle
Anschauungsprototypen
Wir verwenden hauptsächlich dieses Material da die kosten relativ gering gehalten werden können im Vergleich zu anderen SLA-Materialien
Das einzige wirklich durchsichtige Material für den 3D-Druck
Lässt sich bis zu völliger Transparenz schleifen Teile mit optischer Transparenz.
Sehr schwierig zu verarbeitendes Resin, da die Einstellungen des Druckers ganz genau passen müssen um eine schöne Transparenz zu erreichen, viel Nachbearbeitung nötig.
Materialien für den Feinguss und Formenbau mit vulkanisiertem Kautschuk
Für benutzerfreundlichen Guss mit filigranen Details und starke Formbeständigkeit Anprobemodelle
Urmodelle für wiederverwendbare Gussformen
Maßgefertigter Schmuck
Hohe Temperaturbeständigkeit,
Hohe Präzision Heiße Luft-, Gas- und Flüssigkeitsströme
Geignet für:
Hitzebeständige Halterungen, Gehäuse und Vorrichtungen
Gussformen und Einsätze
Starke, robuste, funktionale und dynamische Materialien,
Halten wiederholter Kompression, Dehnung, Biegung und Schlagbelastung stand, ohne zu brechen
Zahlreiche Materialien mit Eigenschaften ähnlich derer von ABS und PE Gehäuse
Geignet für:
Halterungen und Vorrichtungen
Verbindungen
Verschleißfeste Prototypen
Flexibilität von Kautschuk, TPU oder Silikon
Hält Biegung und Kompression stand
Übersteht wiederholte Verformungen ohne Risse.
Geignet für:
Prototypenentwicklung von Konsumgütern
Konforme Elemente von Robotikanwendungen
Medizinprodukte und anatomische Modelle
Requisiten und Modelle für Spezialeffekte
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