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3D-Druck im FFF-Verfahren
Unsere CoreXY-3D-Drucker arbeiten nach dem FFF Verfahren (Fused Filament Fabrication). Hierbei werden Thermoplasten über die Zufuhr von Wärme von einem festen in einen zähflüssigen Zustand konvertiert und verarbeitet. Die Thermoplasten liegen als Filament auf einer Spule vor, werden in aufheizbaren Extrudierdüsen aufgeschmolzen und als hoch viskoser Faden geometrisch definiert abgelegt.
Die Härtung der aufgetragenen Geometrien erfolgt durch definiertes Abkühlen der Kunststoffschmelze, wodurch der Verbund der abgelegten Fäden zueinander fixiert wird.
Ein dreidimensionaler Auftrag entsteht dadurch, dass die Düse in der x-y-Ebene alle Druckkoordinaten in dieser Ebene anfährt und dabei eine Schicht aufträgt. Hiernach wird die Düse in z-Richtung um ein definiertes Maß (die Schichthöhe) nach oben verfahren, um alle Druckkoordinaten dieser neuen Ebene anzufahren. Diese Vorgehensweise wird bis zur Fertigstellung des dreidimensionalen Auftrags wiederholt.
In dieser Weise lassen sich innerhalb relativ kurzer Zeit mit dem FFF-Verfahren mehrlagige Applikationen aufbringen, die im Wesentlichen über die Werkstoffeigenschaften des Ausgangsmaterials verfügen.
Materialien für den 3D-Druck mittels FFF-Verfahren
Es gibt eine Vielzahl von Thermolasten, die für die Fertigung von 3D-Druckerzeugnissen mittels des FFF-Verfahrens zur Anwendung kommen. Gängige Thermoplasten sind beispielsweise:
• ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
• PLA (Polyactide–polyactid acid)
• PETG (Polyethylenterephthalat)
• Nylon (Polyamid PA 66)
• PC (Polycarbonat)
• PS (Polystyrol)
• HIPS (high impact polystyrol)
• PP (Polypropylen)
• PVA (Polyvinylalkohol)
• TPE (Thermoplastische Elastomere)
Darüber hinaus befinden sich spezielle Filamente aus Materialmischungen am Markt, die besondere Eigenschaften besitzen, wie zum Beispiel:
• Edelstahl PLA (stainless steel PLA)
• Magnetisches PLA (magnetic iron PLA)
• Carbon PLA (carbon fiber PLA)
• BendLay (transparentes und biegsames Filament)
• POROLAY (macht microporöse Strukturen druckbar)
• BronzeFill (Bronze mit polymeren Bindemittel)
• CopperFill (Kupfer mit polymeren Bindemittel)
• BambooFill (Bambus mit polymeren Bindemittel)
• LAYWOOD (Holz mit polymeren Bindemittel)
• LAYBRICK (Sandstein mit polymeren Bindemittel)
3D Druck im SLA-Verfahren
Das MSLA Verfahren basiert auf dem SLA Druckverfahren, bei welchem ein Flüssigpolymer (Harz) mittels UV Strahlung ausgehärtet wird. In der Regel wird hierfür ein Laser oder ein UV-Dioden-Array zum Aushärten des Harzes verwendet.
Das MSLA-Verfahren zeichnet sich durch eine sehr hohe Druckqualität der Bauteile aus. Diese wird durch kleinste Schichthöhen von bis zu 10 µm und der sehr hohen Auflösungen in der XY-Ebene (bis zu 45 µm) charakterisiert. Daher wird dieses Verfahren vor allem für detailreiche Bauteile verwendet. Auch für Kleinserien ist dieses Verfahren sehr gut geeignet, da die Oberflächengüte der Bauteile häufig eine große Rolle spielt.