1. SLA
SLA ist ein industrielles3D-Druckoder additives Fertigungsverfahren, bei dem ein computergesteuerter Laser Teile in einem Pool aus UV-härtendem Photopolymerharz herstellt. Der Laser zeichnet den Querschnitt des Teiledesigns auf der Oberfläche des flüssigen Harzes und härtet ihn aus. Die ausgehärtete Schicht wird dann direkt unter die flüssige Harzoberfläche abgesenkt und der Vorgang wiederholt sich. Jede neu ausgehärtete Schicht haftet an der darunterliegenden Schicht. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das Teil fertig ist.
Vorteile:Für Konzeptmodelle, kosmetische Prototypen und komplexe Designs ermöglicht SLA die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien und exzellenter Oberflächengüte im Vergleich zu anderen additiven Verfahren. Die Kosten sind wettbewerbsfähig und die Technologie ist von mehreren Anbietern erhältlich.
Nachteile:Prototypenteile sind möglicherweise nicht so stabil wie Teile aus technischen Harzen, daher sind mit SLA hergestellte Teile für Funktionstests nur begrenzt geeignet. Wenn Teile UV-Zyklen zur Aushärtung der Außenfläche unterzogen werden, sollte das in SLA eingebaute Teil außerdem nur minimaler UV- und Feuchtigkeitsbelastung ausgesetzt werden, um eine Verschlechterung zu vermeiden.
2. SLS
Beim SLS-Verfahren wird ein computergesteuerter Laserstrahl von unten nach oben auf ein heißes Bett aus Nylonpulver gezogen, das vorsichtig zu einem Feststoff gesintert (verschmolzen) wird. Nach jeder Schicht legt eine Walze eine neue Pulverschicht auf das Bett, und der Vorgang wird wiederholt. SLS verwendet starres Nylon- oder flexibles TPU-Pulver, ähnlich wie echte technische Thermoplaste. Dadurch sind die Teile robuster und präziser, weisen aber eine raue Oberfläche und fehlende feine Details auf. SLS bietet große Bauvolumina, ermöglicht die Herstellung von Teilen mit hochkomplexer Geometrie und erstellt langlebige Prototypen.
Vorteile:SLS-Teile sind in der Regel präziser und langlebiger als SLA-Teile. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung langlebiger Teile mit komplexer Geometrie und eignet sich für einige Funktionstests.
Nachteile:Die Teile weisen eine körnige oder sandige Textur auf und die Auswahl an Prozessharzen ist begrenzt.
3. CNC
Bei der Bearbeitung wird ein massiver Block (oder Stab) aus Kunststoff oder Metall auf eineCNC-Fräsenoder Drehmaschine und schneiden das fertige Produkt durch subtraktive Bearbeitung zu. Diese Methode führt typischerweise zu höherer Festigkeit und Oberflächengüte als jedes additive Fertigungsverfahren. Es verfügt zudem über die vollständigen, homogenen Eigenschaften von Kunststoff, da es aus extrudierten oder formgepressten Vollblöcken aus thermoplastischem Harz hergestellt wird, im Gegensatz zu den meisten additiven Verfahren, bei denen kunststoffähnliche Materialien verwendet und in Schichten aufgebaut wird. Die Bandbreite der Materialoptionen ermöglicht es, dem Teil die gewünschten Materialeigenschaften zu verleihen, wie z. B. Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Wärmeformbeständigkeitstemperatur, chemische Beständigkeit und Biokompatibilität. Gute Toleranzen führen zu Teilen, Vorrichtungen und Halterungen, die für Passform- und Funktionstests geeignet sind, sowie zu funktionalen Komponenten für den Endverbrauch.
Vorteile:Durch die Verwendung technischer Thermoplaste und Metalle bei der CNC-Bearbeitung weisen die Teile eine gute Oberflächenbeschaffenheit auf und sind sehr robust.
Nachteile:Bei der CNC-Bearbeitung können geometrische Einschränkungen auftreten. Manchmal ist es teurer, diesen Vorgang im eigenen Haus durchzuführen als ein 3D-Druckverfahren. Das Fräsen von Nibbles kann manchmal schwierig sein, da bei diesem Verfahren Material entfernt und nicht hinzugefügt wird.
4. Spritzguss
SchnellspritzgussDas Verfahren funktioniert durch das Einspritzen eines thermoplastischen Harzes in eine Form. Die Technologie, mit der die Form hergestellt wird, macht den Prozess so schnell. Diese wird üblicherweise aus Aluminium und nicht aus dem herkömmlichen Stahl gefertigt. Die Formteile sind robust und weisen eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit auf. Da dies auch der Industriestandard für die Herstellung von Kunststoffteilen ist, bietet die Prototypenherstellung im selben Verfahren Vorteile, sofern die Umstände dies zulassen. Nahezu jeder technische Kunststoff oder Flüssigsilikonkautschuk (LSR) kann verwendet werden, sodass Designer nicht durch die im Prototypenprozess verwendeten Materialien eingeschränkt sind.
Vorteile:Formteile aus einer Reihe technischer Materialien mit hervorragender Oberflächenbeschaffenheit sind ein hervorragender Indikator für die Herstellbarkeit in der Produktionsphase.
Nachteile:Die anfänglichen Werkzeugkosten für das Schnellspritzgießen fallen bei zusätzlichen Prozessen oder der CNC-Bearbeitung nicht an. Daher ist es in den meisten Fällen sinnvoll, ein oder zwei Runden Rapid Prototyping (subtraktiv oder additiv) durchzuführen, um Passform und Funktion zu überprüfen, bevor mit dem Spritzgießen fortgefahren wird.
Veröffentlichungszeit: 14. Dezember 2022
