Feines Detail - Funktionen für den 3D-Druck mit feiner Auflösung
Die Meister-Klasse in Produktdesign und -entwicklung
Protolabs Insight Videoserie
Unsere Insight-Videoserien bietet Ihnen Informationen Rund um die digitale Fertigung.
Jede Woche veröffentlichen wir ein neues Video, das Ihnen beim Entwurf Ihres Teils helfen soll. Wir behandeln spezifische Themen wie die Auswahl des richtigen 3D-Druckmaterials, die Optimierung Ihres Designs für die CNC-Bearbeitung, die Oberflächenveredelung von Formteilen und vieles mehr.
Insight: Feines Detail - Funktionen für den 3D-Druck mit feiner Auflösung
27.03.2020
Diese Videoreihe soll Ihnen praktische Tipps für bessere Designs bei der digitalen Fertigung geben. Egal ob das Teil mittels 3D-Druck, Spritzguss oder CNC-Bearbeitung produziert wird: Wir wollen Ihnen dabei helfen, es richtig anzugehen.
Wenn wir oder andere Hersteller Teile anfertigen, ist es ganz wichtig, dass wir die kleinen Details korrekt hinbekommen.
Beim 3D-Druck müssen wir sicherstellen, dass die Elemente des Teils an der richtigen Stelle sind und die richtige Breite und Tiefe besitzen.
Ausschlaggebend ist dabei die Auflösung der Produktionsmaschine. Das Konzept der Auflösung dürfte uns heutzutage allen ziemlich vertraut sein, schließlich hängt auch die Qualität eines Videos von der Auflösung ab. Bei geringerer Auflösung können wir die Details nicht mehr erkennen.
Man könnte annehmen, dass wie bei Bildschirmen und Videos eine höhere Auflösung auch beim 3D-Druck automatisch besser wäre. Hier ist es aber am effizientesten, eine Auflösung zu wählen, die sich für die jeweilige Aufgabe am besten eignet. Deshalb arbeitet man oft mit drei verschiedenen Auflösungen: normal, hoch und mikro.
Für die meisten zu druckenden Teile ist eine normale Auflösung genau richtig. Bei diesem Standarddruck werden keine besonders detaillierten Merkmaldetails benötigt.
Bei einer höheren Präzision des Designs empfiehlt sich eine hohe Auflösung. Auf dieser Stufe liegen die Merkmale in einer Größenordnung von ca. 0,1 mm. Das ist Detailarbeit mit zum Teil ziemlich kleinen Merkmalen.
Aber was, wenn das nicht reicht? Was, wenn das nicht präzise genug ist?
Wenn Sie sehr feine Details benötigen – damit meine ich Merkmale im Hundertstel-Millimeter-Bereich – dann wechseln Sie am besten zur Mikro-Auflösung.
Allerdings sollten Sie sich bei dieser Stufe sehr gut überlegen, welches Material Sie verwenden. Meistens wird ein gewöhnlicher Kunststoff dem hohen Detailgrad nicht gerecht und falls doch, besteht die Gefahr, dass er an Steifigkeit verliert.
Hier bei Protolabs verwenden wir z. B. MicroFine Green – einen Werkstoff, der speziell für solche Präzisionsarbeiten ausgelegt ist. Wenn wir Bauteile herstellen, sind die einzelnen Schichten nur 0,025 mm dick. Das ist wirklich extrem klein und ermöglicht eine unglaublich hohe Toleranzgenauigkeit.
MicroFine Green ist, wie der Name schon sagt, hellgrün und dank seiner mechanischen Eigenschaften langlebig und stabil. Unter den gängigen Kunststoffen ähnelt das Material am meisten einem ABS-Kunststoff. Es ist steifer als Watershed – ein durchsichtiger Werkstoff für mikrofluidische Teile – und die damit gebauten Merkmale sind tendenziell strapazierfähiger als bei ähnlichen 3D-Druck-Materialien, die auf dieser Stufe verwendet werden. Trotzdem ist das Material – genau wie die meisten anderen Werkstoffe im mikrofeinen Auflösungsbereich – für Endanwendungen in der Regel nicht strapazierfähig genug.
Sie werden es also eher nicht zum Bau Ihrer Endprodukte verwenden. Dafür eignet es sich wunderbar für das Rapid Prototyping, wenn diese Detailtiefe benötigt wird. Unserer Beobachtung nach verwenden die meisten Firmen und Entwickler, die mit diesen Werkstoffen arbeiten diese derzeit für die schnelle und zuverlässige Herstellung von Prototypen für kleine Bauteile in medizinischen Geräten.
Wie Sie sich sicher denken können, ist es in diesem Bereich extrem wichtig, dass die kleinen Details genau dem Entwurf entsprechen. Deshalb ist hierbei auf eine höchstmögliche Auflösung zu achten. Ein weiterer Unterschied zwischen diesen Kunststofftypen und herkömmlicheren Druckmaterialen ist die Oberflächenqualität.
Wenn die Teile, an denen wir arbeiten, eine serienmäßige Oberflächenausführung haben, sorgen wir in der Regel durch grobes Sandstrahlen für eine glatte Oberfläche.Bei Teilen in Mikroauflösung lassen wir diesen Schritt häufig aus, weil das Sandstrahlen nicht besonders gut geeignet ist, um winzige Details zu bewahren.
Das klingt ziemlich logisch. Wenn Sie also das nächste Mal ein Teil entwerfen, das höchste Präzision erfordert, sollten Sie darauf achten, dass es in Grün gut aussieht.
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