Technologien / Rapid Prototyping

 

STEREOLITHOGRAPHIE (SLA)

Bei der Stereolithographie werden Prototypen durch schichtweises Aushärten eines flüssigen Harzes hergestellt. Dabei projiziert ein Laser jeweils die vorher aus einem 3D-Modell erzeugten Bauteilschnitte Schicht für Schicht auf die Oberfläche eines Harzbades. Der Laser hat dabei genau die Wellenlänge, die bei dem Harz die Vernetzungsreaktion auslöst und damit die jeweilige Schnittkontur verfestigt. Durch das Absenken der Bauteilplattform innerhalb des Harzbeckens wird jeweils die gerade belichtete Kontur um eine weitere Schicht in die das Harzbad abgesenkt, so dass die nächste Schicht belichtet werden kann.

Die Stereolithographie ermöglicht es, aus 3D Volumenmodellen hochgenaue Prototypen mit perfekter Detailausbildung und sehr guten Oberflächen zu erzeugen.

Wir setzen die Stereolithographie heute hauptsächlich zur Herstellung von Urmodellen
für das Vakuumgießen oder als Designmuster ein.

SELEKTIVES LASERSINTERN (SLS)

Beim Lasersintern werden hochbelastbare Prototypen durch schichtweises Aufschmelzen von Kunststoffpulver erzeugt.

Bei dem Verfahren wird vor dem Belichtungs- / Verschmelzungsvorgang die absenkbare Bauplattform der jeweiligen Maschine durch ein Rollersystem mit thermoplastischem Pulver beschickt (Schichtdicke ca. 0,1 – 0,2mm vom verwendeten Material abhängig). Anschließend wird die frisch aufgetragene Pulveroberfläche durch eine Zuheizung bis kurz unter die Schmelzgrenze des Materials erhitzt. Nun fährt ein Laser die in dieser Schicht zu verfestigenden Bauteilkonturen ab und bringt so an diesen Stellen die zusätzliche Energie ein, die nötig ist, um das Material lokal zu verschmelzen. Ist der Belichtungsvorgang abgeschlossen, wird die Bauplattform erneut abgesenkt und der Prozess beginnt mit den Geometriedaten der nächsten Schicht von vorne, bis schließlich das komplette Bauteil erstellt ist.

Je nach geplanter Verwendung des lasergesinterten Prototyps können unterschiedliche Grundmaterialien verarbeitet werden, z.B. eignet sich ungefülltes Polyamid für Bauteile mit Verrastungen oder auch für Artikel mit Filmscharnieren. Daneben gibt es verschiedene gefüllte Materialien (z.B. mit Glas oder Aluminium), die dem Bauteil zusätzliche Stabilität verleihen oder ein späteres Oberflächenfinish vereinfachen. Ebenfalls im Einsatz haben wir PS CastForm, mit welchem verlorene Modelle für den Feinguss innerhalb kürzester Zeit und durch Wachsinfiltration mit sauberer, geschlossener Oberfläche hergestellt werden können.

Lasersinterteile können durch nachträgliche Infiltration gegen die meisten Medien abgedichtet werden und finden so u.a. auch im Aggregatebereich / Motorraum verstärkt Verwendung.

TECHNISCHE DATEN

Maschinentyp:	1 x DTM 2500+
Bauraum:	330 x 280 x 457 (X, Y, Z)
Maschinentyp:	1 x DTM 2500
Bauraum:	330 x 280 x 390 (X, Y, Z)
Maschinentyp:	1 x 3 DTM 2000
Bauraum:	D 305 x 381 (D, Z)
Materialien:	Polyamid Feinkorn, Polyamid glasgefüllt, Alumide, Polystyrol
Prozess-Stufen:	0,1 - 0,25 mm

FUSED DEPOSITION MODELLING

Bei diesem Verfahren wird drahtförmiges thermoplastisches Kunststoffmaterial in einer beheizbaren Düse aufgeschmolzen und schichtweise abgelegt. Dabei bewegt sich der Düsenkopf innerhalb einer Schicht in X-Y-Richtung und führt einen dünnen Schmelzestrang entlang der späteren Bauteil- bzw. Stützkontur. Nach dem Abfahren aller Geometrien innerhalb einer Schicht wird die Bauteilplattform um eine Schichtdicke abgesenkt und der Beschichtungsprozess beginnt erneut.

Die momentan zur Verfügung stehenden Materialien reichen von ABS über PC bis zu hochtemperaturbeständigem PPSU und werden je nach späterem Verwendungszweck des Teils ausgewählt.

Der Hauptvorteil dieser Technologie ist die Genauigkeit (+/- 0,15mm) mit der die Modelle hergestellt werden können – hierzu trägt besonders bei, dass das eigentliche Bauteil im Bauprozess immer ‚kalt’ bleibt und damit von nennenswerter Schwindung oder sonstigen Verzugserscheinungen durch ungleichmäßige Abkühlung nicht berührt wird. Besonders geeignet ist das Verfahren damit z.B. für Design-Check-Modelle oder auch für ansonsten verzugsgefährdete Bauteile.

TECHNISCHE DATEN

Maschinentyp:	FDM 2000
Bauraum:	254 x 254 x 240 (X, Y, Z)
Materialien:	ABS
Prozess-Stufen:	0,127 - 0,254 mm