Der 3D-Druck ermöglicht die Produktion von leichten, jedoch starken und robusten Kunststoffteilen. Neben den gängigen Verfahren, wie FFF (Fused Filament Fabrication) und SLA (Stereolithographie), gibt seit einigen Jahren das fortschrittliche DLP-Verfahren (Digital Light Processing). Bei der DLP-Technologie wird ein flüssiger Photopolymer, das bei Bestrahlung mit Licht aushärtet, schichtweise aufgebaut, um ein dreidimensionales Objekt zu formen. Diese Methode erlaubt es, detaillierte und komplexe Formen mit hoher Genauigkeit herzustellen. Die wichtigsten Vorteile des DLP-Verfahrens sind:

• Hohe Detailgenauigkeit durch die Herstellung sehr dünner Schichten
• Kurze Produktionszeiten durch die schnelle Druckgeschwindigkeit von komplexen Teilen
• Geringere Materialkosten durch den effizienten Verbrauch und Reduzierung der Abfälle
• Einfache Handhabung des Verfahrens, ohne kompliziertes Setup oder Expertenwissen

Für das DLP-Verfahren bietet der Hersteller ETEC Systeme für die Einzel- sowie Serienproduktion mit einer großen Materialauswahl. Dabei zeichnet sich ETEC durch die hohe Qualität und Zuverlässigkeit der Systeme aus, wodurch sie sich mühelos in bestehende Produktionsprozesse integrieren lassen.

Mit dem 3D-Scanning können Oberflächen und Objekte erfasst und durch eine Vielzahl von Datenpunkten in digitale 3D-Modelle gewandelt werden. Das 3D-Scanning findet in unterschiedlichen Branchen Anwendung und bietet folgende Möglichkeiten:

• Qualitätssicherung
• Bauteiloptimierung
• Reverse Engineering
• Produktentwicklung
• Ersatzteilfertigung

Der Hersteller GOM Metrology, ein Tochterunternehmen von Zeiss, präsentiert mit dem Gom Scan 1 eine mobile und leistungsstarke 3D-Scanner. Durch die eigens entwickelte GOM Blue Light Technologie können präzise Scans und kurze Messzeiten erreicht werden.

Die von Boston Micro Fabrication (BMF) eingesetzte Fertigungstechnologie basiert auf der Projektionsmikro-Stereolithografie

Grundprinzip

PµSL ermöglicht eine schnelle Photopolymerisation einer Schicht flüssigen Polymers mittels eines UV-Projektion. Ähnlich wie beim Digital Light Processing (DLP) wird das gesamte Bild oder einen definierten Abschnitt davon in einem einzigenBelichtungsschritt ausgehärtet.

Systemaufbau

Als Form der Stereolithografie erfordert PµSL eine Digital Light Processing Engine (DLP), eine Präzisionsoptik, eine hochgenaue Bewegungssteuerung sowie zugehörige Software. Zwischen der UV-Lichtquelle und dem Harztank befindet sich einehochpräzise Linse, die das projizierte Bild auf den Mikrometerbereich fokussiert. Präzisionsschienen steuern hierbei die XYZ-Bewegungen des Harztanks.

Prozessablauf

Das flüssige Photopolymer-Resin befindet sich in einem Harztank. Schicht für Schicht wird von oben nach unten aufgebaut: Die DLP-Einheit projiziert das Querschnittsbild der jeweiligen Schicht auf die Harzoberfläche, woraufhin das Resinin diesem Bereich durch UV-Licht aushärtet. Eine Kunststoffmembran dehnt und nivelliert das unausgehärtete Harz im Tank, um eine gleichmäßige Schichtdicke sicherzustellen. Anschließend senkt sich die Bauplattform um eine Schichtstärke ab, und der Vorgang wiederholtsich bis das Bauteil vollständig aufgebaut ist

Die Stereolithographie (SLA) gehört zur Technologiegruppe der Vat Photopolymerization (VPP). Bei diesem Verfahren wird ein flüssiger, lichtempfindlicher Binder mithilfe eines UV-Lasers Schicht für Schicht ausgehärtet.

Nach jeder Schicht sinkt die Bauplattform entlang der Z-Achse um die jeweilige Schichtdicke – typischerweise zwischen 25 und 125 µm – nach unten. Und somit bildet sich das Bauteil.

Es handelt sich hier um eine sogenannte Top-Down-Technologie, die den Vorteil hat, mit möglichst wenigen Stützstrukturen auszukommen.