Die derzeit gängigen Rapid Prototyping Verfahren zur Erstellung von Urmodellen und deren Verfügbarkeit bei 1zu1 Pototypen.

Bild: Objet Eden 350V

Bild: Gitterball

3D-Drucktechniken

• OBJET Eden 350V (Polyjet Drucktechnik)
• INVISION Si2 (3D-Systems Drucktechnik)
• Z-CORP
• THERMO-JET-Printing
  

OBJET Eden 350V (Polyjet Drucktechnik)
Diese Technologie wurde im Februar 2006 neu installiert und dient bei 1zu1 Prototypen der Erzeugung qualitativ hochwertiger Urmodelle für den Vakuumguss. Verarbeitet werden verschiedene Acrylat-Photopolymere. Diese Drucktechnik arbeitet mit vier Druckköpfen mit einer Druckbreite von 65 mm. Durch das ständige Versetzten des Druckkopfes bei jeder Schicht werden Bauteilfehler durch ausgefallene, einzelne Düsen verhindert.
Das Stützmaterial ist wasserlöslich und wird nach dem Bauprozess mit einer Wasserstrahlanlage entfernt und die Bauteile somit schonend "entpackt".

Die Bauteile werden mit 600 dpi in Schichten von 0,016 mm hergestellt. Der maximale Anlagenbauraum beträgt 350 x 350 x 200 mm. 

Vorzugsweise eignet sich diese Technik für kleine, dünnwangige Bauteile und Teile, bei denen auf eine möglichst geringe Abweichung zur Sollgeometrie wert gelegt wird. Durch die sehr geringe Schichtstärke von nur 0,016 mm ist, bei nachfolgender Oberflächenbearbeitung auf Glanz oder Erodierstruktur, nur ein geringes Schleifen der Oberläche erforderlich. Somit ist die Gefahr der Geometrieveränderung durch das händische Schleifen bei dieser Technik am geringsten.

Mit OBJET 3D-gedruckten Bauteilen werden hohe Geometrie- und Massgenauigkeiten sowie beste Oberflächen erzielt, die sich dann in den vakuum gegossenen Kunststoffteilen wiederspiegeln. Weiters ist es möglich, dünne Wandstärken von ca. 0,5 mm zu realisieren.

INVISION Si2 (3D-Systems Drucktechnik)
Diese Technologie wurde Mitte 2004 neu installiert und dient bei 1zu1 Prototypen ausschließlich der Erzeugung verlorener Modelle, die aus einem Acrylat-Photopolymer hergestellt werden. Diese Technik basiert auf jener des MJM-Verfahrens (MultiJet Modeling), hat jedoch den Vorteil, dass ein zweiter Werkstoff (Wachs) als Stützmantel das Bauteil unterbaut und ummantelt. Das Stützwachs wird nach dem 3D Druck weggeschmolzen.

Die Bauteile werden mit 300 dpi in Schichten von 0,04 mm hergestellt. Der maximale Anlagenbau-raum beträgt 304 x 185 x 203mm. Vorzugsweise eignet sich diese Technik für kleine, dünnwangige Bauteile. Ein Fügen von größeren Bauteilen ist aufgrund der Verzugs- und Schwundproblematik und aus Kostensicht nicht sinnvoll.

Mit Invision 3D-gedruckten Bauteilen werden hohe Genauigkeiten und saubere Oberflächen erzielt, die sich dann in den gegossenen Metallbauteilen wiederspiegeln. Weiters ist es möglich, dünne Wandstärken < 1mm zu realisieren.

Durch den Einsatz dieser 3D-Drucktechnik, als Herstellungsmethode für verlorene Modelle, lassen sich höhere Genauigkeiten der Gussteile realisieren. Bei fast allen bisher gefertigten Bauteilen, konnten wir die angegebenen Toleranzwerte nach VDG P690 A3 erreichen. Wir kommen damit den im Druckguss üblichen Toleranzen schon sehr nahe.

Weitere Druckverfahren (nicht bei uns im Einsatz, der Bezug solcher Bauteile ist aber jederzeit möglich).

Z-Corp-Modelle

Zur Herstellung reiner Konzeptmodelle mit sehr geringen Maßhaltigkeitseigenschaften besteht die Möglichkeit, preisgünstige Modelle mit der Anlage des Herstellers Z-Corp (USA) herzustellen. Dabei werden Bauteile durch schichtweises Verkleben verschiendester Materialien gefertigt.

Thermo Jet Printing (TJ) bzw. MultiJet Modeling (MJM)

MJM ist ein generatives Verfahren mit dem, anhand dreidimensionaler Geometriedaten, Konzeptmodelle und Prototypen aus Thermopolymer in kurzer Zeit hergestellt werden können. Der ThermoJet arbeitet mit der Mehrdüsenmodellierungstechnik. Mit 352 Düsen werden Teile in Schichten von 0,04mm Dicke bis zu einer Größe von bis zu 250 x 190 x 200mm erstellt. Die Auflösung beträgt 400 dpi in
x-Richtung, 300dpi in y-Richtung und 0,04mm in
z-Richtung.
Nachteil des Verfahrens ist die schlechte Bauteil-unterseite, welche durch die nadelförmigen Stützen entsteht.