3D Druck Fertigungsverfahren

FDM Technologie



Entstehung der FDM Technologie

Die FDM-Technologie wurde vor über 20 Jahren von Scott Crump erfunden. Seitdem ist das Fertigungsverfahren Vorreiter in der additiven Fertigung und somit bereits in weiten Teilen der Wirtschaft einen festen Bestandteil.

Die Funktionsweise von FDM

3D-Drucker mit FDM-Technologie erstellen Bauteile schichtweise von unten nach oben aus Thermoplast-Filament, das erwärmt und extrudiert wird. Das Verfahren funktioniert nach folgendem Prinzip:

1. Druckvorbereitung: Die Bauvorbereitungssoftware generiert aus einer 3D-CAD-Datei die Schichten und die Positionierung und berechnet die Materialwege für den extrudierten Thermoplast und eventuell notwendiges Stützmaterial.

2. Produktion: Im 3D-Drucker wird der Thermoplast erwärmt, bis er einen halbflüssigen Zustand erreicht. Anschließend wird er in kleinsten Tröpfchen entlang dem Extruderweg abgesetzt. An den Stellen, die Stützen oder Abgrenzungen benötigen, erzeugt der 3D-Drucker Gerüste aus entfernbarem Material.

3. Nachbearbeitung: Das Stützmaterial muss mechanisch oder mit einem Reinigungsmittel und Wasser entfernt werden. Anschließend ist das Bauteil einsatzbereit.

Vorteile von FDM

1. Kostengünstig
2. Thermoplaste sind beständig gegenüber mechanischen und umweltbedingten Einflüssen
3. Komplizierte Konstruktionen möglich
4. In verschiedensten Bereichen einsetzbar

FDM Thermoplaste

Die FDM-Technologie verarbeitet die gleichen geprüften Thermoplaste, die auch in herkömmlichen Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen. Für jede Anwendung mit speziellen Anforderungen wie enge Toleranzen, Robustheit und Umweltbeständigkeit oder spezifischen Eigenschaften wie elektrostatische Entladung, Transparenz, Bioverträglichkeit, Brandschutzklasse VO oder Flammbarkeits-, Rauch- und Toxizitätsstandards gibt es einen FDM-Thermoplast, der diese Bedingungen erfüllt.

SLA Technologie



Entstehung der SLA Technologie

Als erstes 3D-Druckverfahren überhaupt wurde die Stereolithografie im Jahre 1983 durch den US-Amerikaner Chuck Hull erfunden.

SLA Thermoplaste

Bei der Stereolithografie wird ein flüssiges Photopolymer, auch Epoxy genannt, Schicht für Schicht auf eine Druckplatte aufgetragen, welche beim Aufbau des 3D-Druck-Modells jeweils, Schicht für Schicht, nach unten gezogen wird. Das Kunstharz wird dabei durch einen Laser an den entsprechenden Koordinaten erhärtet.

Das 3D Objekt aus Epoxy-Kusntstoff wird nach dem SLA-3D-Druckvorgang aus dem Bad genommen und nun in der Regel noch in einer eigenen Belichtungskammer (UV-Härtung) bis zur vollständigen Aushärtung nachbelichtet.

Vorteile von SLA

1. Komplexe Modelle möglich
2. Detaillierte Oberflächenstruktur
3. Transparente Bauteile möglich
4. Glatte Oberfläche
5. Hervorragende Optik

SLA-Kunstharze

Gewonnen wird Epoxy (wie Epoxidharz generell) durch die Denaturierung von Naturharzen. Das hierfür benötigte chemische Verfahren wurde in den 1930-er Jahren zeitnah, jedoch unabhängig von einander von einem deutschen und einem schweizerischen Forscher entwickelt, nämlich von Paul Schlack, in Wolfen (1934) und von Pierre Castan, in Zürich (1938), wobei sich die angegebene Jahreszahl jeweils auf den Zeitpunkt des Patent-Antrags bezieht.