6 Arten des 3D-Drucks, von denen Sie nicht wussten, dass sie existieren

---

3D-Druck wird in fast allen Branchen eingesetzt, darunter Automobil, Bauwesen, Zahnmedizin und Schmuck. Die Qualität Ihrer 3D-Drucke kann jedoch durch die von Ihnen verwendete 3D-Drucktechnologie beeinflusst werden.

Es gibt viele 3D-Drucktechnologien, mit denen Sie 3D-gedruckte Objekte erstellen können. Die gebräuchlichsten sind Stereolithographie, selektives Lasersintern und Fused Deposition Modeling.

Dieser Artikel beschreibt die Arten von 3D-Drucktechnologien.

1. Stereolithographie (SLA)

Stereolithographie oder SLA ist eine der frühesten 3D-Drucktechnologien und wird noch heute verwendet. Die Technologie nutzt den Bottich-Photopolymerisationsprozess zur Herstellung von 3D-Objekten.

Bei SLA wird ein Objekt hergestellt, indem ein Photopolymerharz Licht ausgesetzt wird, normalerweise UV-Licht. Bei diesem Verfahren wird ein Laserstrahl über einen Tank (Wanne) mit flüssigem Photopolymer gerichtet, selektiv ausgehärtet und gehärtet und Schicht für Schicht aufgebaut.

Teile, die mit dieser Technologie gedruckt werden, sind normalerweise maßgenau mit glatten Oberflächen, obwohl sie Stützstrukturen enthalten. SLA wird unter anderem in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik eingesetzt.

2. Selektives Lasersintern (SLS)

Selektives Lasersintern (SLS) ist eine Art 3D-Drucktechnologie, die auf dem Pulverbettschmelzverfahren basiert. Diese Technologie ist überwiegend industriell und eignet sich ideal für komplexe Geometrien, einschließlich Negativ- und Innenmerkmale, Hinterschnitte und dünne Wände.

Sintern ist der Prozess der Herstellung einer festen Materialmasse durch Erhitzen, jedoch nicht bis zum Schmelzpunkt. Die Wärmequelle ist ein leistungsstarker Laser, mit dem pulverförmige Thermoplaste zu Funktionsteilen gesintert werden. Ein häufig verwendetes Material bei SLS ist Nylon.

Sowohl SLS als auch SLA basieren auf dem Pulverbettschmelzverfahren und haben eine ähnliche Arbeitsweise. Im Gegensatz zu SLA benötigt SLS jedoch keine Stützstrukturen, da das Werkstück von ungesintertem Pulver umgeben ist. Außerdem sind SLA-Teile im Allgemeinen zäher als SLA und haben rauere Oberflächenbeschaffenheiten als letzteres.

3. Fused Deposition Modeling (FDM)

FDM, manchmal auch als Fused Filament Fabrication (FFF) bezeichnet, ist eine beliebte 3D-Drucktechnologie, die den Materialextrusionsprozess verwendet. Die Technologie ist eine der kostengünstigsten Methoden zur Herstellung kundenspezifischer thermoplastischer Teile und Prototypen.

Ein FDM-Drucker stellt Objekte her, indem er Extrusionen aus geschmolzenem Thermoplast über eine bewegliche, beheizte Düse auf die Bauplattform schichtet, wo sie abkühlt und sich verfestigt. Obwohl sie normalerweise funktional sind, neigen die fertigen Objekte dazu, eine raue Oberflächenbeschaffenheit zu haben und erfordern eine zusätzliche Bearbeitung und Veredelung.

FDM ist eine der am weitesten verbreiteten Technologien für Heimdruckermodelle. Sie können zum Beispiel Verwenden Sie einen FDM-Drucker, um Tabletop-Miniaturen zu drucken zu Hause.

FDM ist eine der wenigen 3D-Drucktechnologien, die Thermoplaste in Produktionsqualität verwenden, um Teile mit hervorragenden thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften zu drucken. Zu den verwendeten thermoplastischen Filamenten gehören Polyethylenterephthalat (PET), Polymilchsäure (PLA) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). Häufige Anwendungen von FDM sind der 3D-Druck von Gebäuden und die Herstellung von 3D-Desserts.

Metal Binder Jetting (MBJ) ist eine 3D-Drucktechnologie, die das Binder-Jetting-Verfahren zur Herstellung von Metallobjekten verwendet. Binder Jetting formt Gegenstände durch selektives Abscheiden eines Binders über einem Pulvermaterialbett.

Bei MBJ wird ein Bindemittel von Druckköpfen auf ein Metallpulverbett aufgetragen, wodurch Objekte mit komplexen Geometrien entstehen. Das Bindemittel „klebt“ das Metallpulver innerhalb und zwischen den Schichten zusammen.

Um ein Objekt zu erstellen, werden Schichten übereinander abgelegt, bis das gewünschte Objekt fertig ist. Sobald dies abgeschlossen ist, müssen Sie Nachbearbeitungstechniken wie Sintern oder Infiltration implementieren, um funktionale Metallobjekte herzustellen.

Sie können diese Technologie mit verschiedenen Materialien (Sandverbundstoffe, Keramikpulver und Acryl) verwenden, vorausgesetzt, das Bindemittel verbindet sie effektiv. Beim Binder-Jetting können Sie dem Binder auch Farbpigmente hinzufügen, um Druckteile in Vollfarbe herzustellen.

Metal Binder Jetting ist ein schnelles Verfahren. Es entstehen jedoch Teile mit einer körnigen Oberflächenbeschaffenheit, die nicht immer für Strukturteile geeignet sind. Aus diesem Grund eignet sich die Technologie ideal für den 3D-Metalldruck und die kostengünstige Serienfertigung von funktionellen Metallteilen.

5. Digitale Lichtverarbeitung (DLP)

Digital Light Processing oder DLP ist eine Wannenpolymerisationstechnik. Die 3D-Drucktechnologie arbeitet mit Polymeren und ist SLA sehr ähnlich. Beide Technologien bilden Teile Schicht für Schicht unter Verwendung von Licht, um das flüssige Harz in der Wanne selektiv auszuhärten.

Sobald die Teile gedruckt sind, müssen Sie sie von überschüssigem Harz reinigen und sie einer Lichtquelle aussetzen, um ihre Festigkeit zu verbessern. Wie SLA kann DLP verwendet werden, um Teile mit hoher Maßgenauigkeit zu erstellen.

Die beiden Technologien weisen auch ähnliche Anforderungen an Stützstrukturen und Nachbearbeitung auf. Ihr Hauptunterschied ist die Lichtquelle; DLP verwendet konventionellere Lichtquellen wie Bogenlampen.

DLP kann auch mit einer kleinen Menge Harz arbeiten, um präzise Teile herzustellen, wodurch Material und Betriebskosten eingespart werden. Manchmal scheitern 3D-Drucke jedoch. Die gute Nachricht ist, dass Sie es immer können Recyceln Sie fehlerhafte 3D-Drucke.

Sowohl DMLS als auch SLM ähneln SLS, außer dass diese Technologien Metallpulver anstelle von Kunststoff verwenden, um Teile herzustellen. Das Verfahren verwendet einen Laser, um die Metallpulverpartikel zu schmelzen und sie Schicht für Schicht zu verschmelzen. Zu den typischen verwendeten Materialien gehören Kupfer, Titanlegierungen und Aluminiumlegierungen.

Im Gegensatz zu SLS benötigen sowohl DMLS als auch SLM aufgrund der während des Prozesses erforderlichen hohen Temperaturen Stützstrukturen. Sie können die Stützstrukturen in der Nachbearbeitung entfernen.

Darüber hinaus sind sowohl SLM- als auch DMLS-Endprodukte in der Regel stärker und weisen eine hervorragende Oberflächengüte auf. Ein bemerkenswerter Unterschied besteht darin, dass DMLS die Metallpartikel nur bis zum Schmelzpunkt erhitzt, während SLM sie vollständig schmilzt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass DMLS Teile aus Metalllegierungen formen kann, während SLM Teile aus einzelnen Elementen wie Titan herstellt.

Was ist die beste 3D-Drucktechnologie für Ihr Projekt?

Bei der Auswahl der Technologie für den 3D-Druck sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen, darunter das erforderliche Material, die visuellen oder physischen Eigenschaften des endgültigen Objekts und die Funktionalität.

Jede 3D-Drucktechnologie hat ihre Stärken und Schwächen, die sie für bestimmte Projekte besser geeignet machen.

Die am häufigsten verwendeten 3D-Drucktechnologien sind Stereolithographie (SLA), Selective Laser Sintering (SLS) und Fused Deposition Modeling (FDM). Dieser Artikel behandelt die verschiedenen verfügbaren Arten von 3D-Drucktechnologien, um Ihnen bei der Auswahl der Technik zu helfen, die Ihren Anforderungen am besten entspricht.

8 Fehler beim 3D-Druck, die Sie vermeiden sollten, um einen besseren Druck zu erhalten

Lesen Sie weiter

Über den Autor