Technologien

FDM – Fused Deposition Modeling

FDM – Fused Deposition Modelling: eine Technologie, die vom Marktführer Stratasys erfunden wurde und im Rapid-Prototyping eingesetzt wird. Das Polymer-Filamet (es gibt verschiedene Stärken, die am häufigsten verwendeten sind 3 und 1,7 mm) wird erhitzt (bis zu einer Temperatur von 250°C) und durch eine Düse geleitet. Schicht für Schicht entsteht das gewünschte Objekt. Derzeit gibt es viele verscheidene Materialien, die diese Technik unterstützen, es ist weit verbreitet und wird oft auf dem Consumer-Markt verwendet. Die am häufigsten verwendeten Materialien sind PLA (organischen Ursprungs – Mais), ABS, Laywood (PLA mit Sägemehl vermischt), PVA, HIPS sowie gummiartige Materialien wie zum Beispiel Ninja flex. Jeden Monat erscheinen neue 3D Drucker mit diesem System, da sie im Verkauf den niedrigsten Preis haben. Mit der immer größeren Verbreitung dieser preiswerten Drucker erscheinen immer neue und verschieden einsetzbare Materialien. Die kleinstmögliche Schicht misst (je nach Modell) rund 100 Microns (0,1 mm).

DLP – Digital Light Processing

DLP – digital light processing: Je nach Art des angewandten Lichtes um das Material an den gewünschten Stellen zu verfestigen, spricht man von SLA, die im Allgemeinen einen Laser verwendet oder von DLP, bei welchem LED oder LCD Projektoren zur Polymerisierung, in denmeisten Fällen von unten, einer Schicht des flüssiges Photopolymers verwendet werden. Dieses Polymer wird vom Licht des DLP Projektors, in einer Art Dunkelkammer, bestrahlt und härtet aus. Danach hebt sich die Platte um Bruchteile eines Millimeters und das flüssige Polymer wird wieder dem Licht ausgesetzt. Dieser Prozess wiederholt sich bis das Modell fertig ist. Ursprünglich wurde diese Technik bei professionellen und industriellen Druckern eingesetzt und war im oberen Preissegment angesiedelt, doch nun ist sie auch auf dem Markt für hochauflösende und doch preiswerte Drucker zu erhalten.

SLA – Stereolithographie

SLA – Stereolithographie: Patentiert von Chuck Hull im Jahre 1986, verwendet die Stereolithographie einen photopolymerisierenden Prozess um flüssiges Harz zu härten. Wie bei DLP variiert diese Technik nur durch die Art des Lichtes, in diesem Fall wird ein Laser verwendet. Mögliche Einschränkungen bestehen durch die geringe Verfügbarkeit, potentielle Toxizität und hohe Kosten des photosensiblen Harzes. Außerdem sind die Modelle nicht sehr widerstandsfähig und neigen dazu sich aufgrund des Umgebungslichtes zu verformen.

CJP – Color Jet Printing

CJP – Color Jet Printing: Oft auch InkJet genannt. Ein flüssiger Klebstoff wird auf eine Gipspulverschicht, welche von einer Rolle verteilt wird, aufgetragen. Das nicht erreichte Pulver bleibt als Unterstützung für die nachfolgenden Schichten in der Kammer. Diese Technik ermöglicht es auch das Bindemittel zu färben, um farbige oder CMYK getönte Modelle zu produzieren. Es ist jedoch Vorsicht geboten, die Schwachpunkte der InkJet Technik liegen in der mechanischen Stabilität und der porösen Oberfläche der gedruckten Objekte. Letzteres kann jedoch mit einer Behandlung mit Wachs oder Polymer ausgeglichen werden.

DMP - direct metal printing

DMP – Direct Meteal Printing: Diese Technologie verwendet einen Laser welcher das gewünschte Objekt in ein Bett aus Metallpulver hineinbrennt. Wenn eine Schicht fertig ist wird eine neue, hauchdünne Schicht Metallpulver aufgetragen welche wiederum vom Laser bearbeitet und mit der darunterliegenden Schicht verschmolzen wird usw. Das nicht vom Laser geschmolzene Pulver kann wiederverwendet werden.

MJP – MultiJet Printing

MJP – MultiJet Printing: Diese Technik mit ihren präzisen Plastikteilen ist ideal für die funktionelle Prototypation, auch Rapid Tooling genannt, und viele weitere Anwendungen. Es ist möglich feste als auch flexible Teile aus ABS ähnlichen Plastiken oder echten Elastomeren zu fertigen um eine gute Funktionalität und Performance zu erhalten. Außerdem kann man Verbundmaterialien mit neuen mechanischen Eigenschaften herzustellen wie zum Beispiel Beschichtungen. MJP bietet eine sehr hohe Auflösung mit einer minimalen Schichtendicke von 13 Microns. Konfigurierbares Drucken ermöglicht es die perfekte Mischung aus Qualität und Geschwindigkeit zu wählen. Die Produkte haben eine sehr glatte Oberfläche und die Auflösung ähnelt jener der SLA Technologie.

SLS – Selective Laser Sintering

SLS – Selective Laser Sintering: Eine sehr viel ausgefeiltere Technik als FDM, da sie eine selektive Fusion in einem Granulat erlaubt. Ein Laser verschmelzt einzelne Polymerkörner und vereint sie zu einer hauchdünnen Schicht. Die nicht betroffenen Polymerkörner dienen als Stütze für die darüber liegenden Schichten, dies erspart die Verwendung von zusätzlichen Hilfsmitteln. Die Präzision des SLS ist ungefähr zehn mal höher als jene der FDM Technologie. Ein Schwachpunkt ist jedoch der Preis für das Basismaterial – das verwendete reine Harz ist wesentlich teurer als das ABS für FDM. Mit dieser Technologie können thermoplastische, metallegierte und keramische Objekte produziert werden.