FAQ’s 3D-Druck

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• Projektablauf3

3D-Druck allgemein

• Was ist Rapid Prototyping?

  Der “Schnelle Prototypenbau“ ist ein generatives Fertigungsverfahren zur schnellen und kostengünstigen Fertigung von Modellen, Mustern, Prototypen, Werkzeugen und Endprodukten anhand von 3D-CAD-Daten. Beim 3D-Druck als Variante des Rapid Prototyping wird nicht aus dem vollen Material alles weggefräst und entfernt, was nicht zum Modell gehört, sondern umgekehrt, das Werkstück aus vorher formlosen (Flüssigkeiten, Pulver o.ä.) oder formneutralem (band- drahtförmigem) Material schichtweise aufgebaut.

• Wie werden herkömmliche Modelle gebaut?

  Der konventionelle Modellbau verwendet vorwiegend noch die Zerspanung (HSC), bei der mittels CNC-gesteuerten Fräsen Modellteile aus dem vollen Holz oder Kunststoff geschnitzt werden und anschließend in Handarbeit mit anderen Materialien wie Papier, Pappe, Folien etc. kombiniert werden. Die von Modellbaumeistern hergestellten Modelle sind qualitativ sehr hochwertig aber zumeist auch sehr teuer.

• Was ist 3D-Drucken?

  Das 3D Drucken, auch 3D Printing genannt, ist eine junge Rapid Prototyping Technologie bei dem die Modelle im sogenannten Schichtbauverfahren aufgebaut werden. Beim 3-dimensionalen Drucken wird mit Hilfe eines Druckkopfes, analog dem 2-dimensionalen Drucken bei einem Tintenstrahldrucker, ein Binder (Spezialkleber auf Wasserbasis) in ein Pulverbett aus Kompositwerkstoff aufgespritzt. Dadurch erfolgt eine örtliche Verfestigung ebenso wie eine Verbindung mit der darunter liegenden Schicht. So entsteht in kürzester Zeit Schicht für Schicht ein vollfarbiges Modell.

• Wie groß dürfen die Modelle maximal sein?

  Aus einem Stück können Modelle der Größe von 350 x 250 x 200mm erstellt werden. Größere Modelle werden in mehreren Segmenten ausgedruckt und dann zusammengesetzt.

• Wie lange dauert ein Ausdruck?

  Das Modell wächst um ca 2cm pro Stunde. Bei voller Ausnutzung des Bauraums dauert der Ausdruck also maximal 10 h. Kleinere Modelle sind entsprechend schneller fertiggestellt.

• Wie lange dauert es, bis ich mein fertig gedrucktes Modell erhalte?

  Abhängig vom Projektumfang und evtl. anfallenden Änderungswünschen, 2-3 Tage ab Auftragseingangs. In sehr dringenden Fällen können wir in Berlin und Umgebung auch in weniger als 24 Stunden liefern. Zusätzlich zu den dann anfallenden Versandgebühren per Berliner Kurierdienst fällt dann auch ein Expresszuschlag von €75 an.

• Kann ich mehrfarbige Modelle erstellen?

  Ja! ObjectPlot ist mit dem Drucker Contex Spectrum Z510 in der Lage in einem Arbeitsgang mehrfarbige Modelle mit 24Bit-Farbtiefe zu erstellen. Durch die verwendete Tintenstrahltechnik sind Farbmodelle mit beliebigen Texturen, Logos und Beschriftungen kein Problem.

• Kann man Hohlkörper erstellen?

  Ja! Durch den Aufbau des Modells in Schichten sind Hohlkörper oder Hinterschneidungen kein Problem.

• Wie exakt werden die gedruckten Modelle?

  Die Modelle werden mit einer Auflösung von 600 x 540 DPI (XY-Richtung) gedruckt wobei mit einer Toleranz im Bereich von 1%-2% zu rechnen ist. In der Höhe (Z-Richtung) beträgt die geringst mögliche Schichtdicke 0,089mm.

• Wie stabil sind die gedruckten Modelle?

  Das ist von Objekt zu Objekt verschieden. Das Modell einer Computer-Maus ohne feine Teile ist naturgemäß stabiler als das Modell einer Rose, deren Blätter eine Dicke von 0,1 mm haben. Das Druckmodell kann also nicht stabiler als das Original sein. Jedoch muß das Modell in der Regel nicht mit übervorsichtig angefasst werden. Die Stabilität ist erstaunlich. Wer es genau wissen will: Die Modelle werden standardmäßig mit einem 2-Komponenten-Epoxidharz mit folgenden Eigenschaften infiltriert (getränkt): Härte 74D, Biege E-Modul etwa 1500 MPa, Biegefestigkeit etwa 55 MPA, Bruchdehnung etwas 20%. Die tatsächlichen Eigenschaften des fertigen keramikartigen Modells liegen darunter und sind auch von der Bauteilgeometrie und der möglichen Eindringtiefe des Infiltrats abhängig.

• Kann man die Modelle nachbearbeiten?

  Ja, Gips-/Keramikmodelle können beliebig nachbearbeitet werden. Schleifen mit Sandpapier, Grundieren und Lackieren sind kein Problem. Selbst Bohren und Gewindeschneiden ist möglich.

• Wie viel kostet so ein Modell?

  Der Preis hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Druckvolumen, der Qualität der Daten und dem damit verbundenem Datenaufbereitungsaufwand, der Modellhöhe und der damit entstehenden Maschinenbelegungszeit und der Filigranität der Modelle und dem damit verbundenem Nachbereitungsaufwand (Infiltrierung). Monochrome Modelle sind etwas günstiger als Vollfarbmodelle. Im Allgemeinen liegen die Angebote bei ca. €0,50 bis €2,00 pro cm³. Kleinstaufträge werden mit mindestens €80 + MwSt. + Versandkosten berechnet.

• Aus welchem Material bestehen die Modelle?

  Die Modelle werden zunächst aus einem mineralischem Pulver und einem Binder gefertigt. Wenn das Rohmodell dem 3D-Drucker entnommen wird, ist es zunächst noch ganz leicht, zerbrechlich und porös. Je nach gewünschten Eigenschaften wird das saugfähige Rohmodell dann in aushärtende Flüssigkeiten, etwa Epoxydharze oder Superkleber, getränkt (infiltriert). Dadurch saugen sie sich voll und nehmen nach dem Aushärten dann weitestgehend die Eigenschaften des Infiltrats an. Dadurch lassen sich Modelle von ganz hart und spröde, bis weich und biegsam erstellen.

• Riecht das Modell nach Plastik??

  Im Gegensatz zu dem üblichen unangenehmen Geruch von neuen Kunststoffprodukten sind die Modelle geruchsneutral.

FDM Kunststoffdruck

• Wie haltbar ist ABS-Kunststoff?

  Auf der Dimension werden Modelle aus dem gebräuchlichen Thermoplast ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) aufgebaut. Solche Bauteile wurden bereits in Funktions- und Feldversuchen verwendet – angefangen von Windkanaltests über Kamerabefestigungen auf Militärfahrzeugen bis zu Spritzpistolen im Einsatz bis zu 60 psi.

• Wie groß ist die maximale ungeteilte Bauteilgröße der FDM-Maschine?

  Der größte ungeteilte Bauraum beträgt 203 x 152 x 152 mm. Größere Modelle lassen sich problemlas aus mehreren Segmenten zusammensetzen.

• Wie groß ist die Schichtdicke des FDM-Druckers?

  Die Schichtdicke beträgt 0,25 mm.

• Wie hoch sind die Kosten beim FDM-Verfahren?

  Die Kosten beim FDM-Verfahren richten sich auch nach der Masse des Bauteils, wobei zu berücksichtigen ist, daß beim Aufbau Stützmaterial verbaut wird, welches ebenfalls in Rechnung gestellt wird. Hierfür muß das Bauteil in eine spezielle Software eingelesen werden, welche dann die Massen von ABS und Stützmaterial berechnet. In jedem Fall muß jedes Teil individuell begutachtet werden. Die Kosten sind vergleichbar mit denen des Pulverschichtverfahrens.

Projektablauf

• In welchem Daten-Format müsssen die Modelldaten vorliegen?

  Für einfarbige Modelle eignet sich das Standard-Format *.stl, was nahezu jedes 3D-CAD-Programm ausgeben kann. Sollen auch Farbinformationen oder Texturen mit übermittelt werden, ist das VRML (*.wrl) – Format am gebräuchlichsten. Es gibt viele weitere 3D-Datenformate die wir konvertieren können. (Berechnung nach Aufwand).

• Wie müssen die 3D-Daten von mir aufbereitet sein?

  Benötigt wird ein „wasserdichtes“, echtes Volumenmodell. Das Modell muss in sich geschlossen sein, darf keine offenen Kanten oder unverbundene Körper oder verwaiste Flächen aufweisen. Bitte betrachten Sie sich Ihr Modell vor der Übertragung in einem für den 3D-Druck optimierten Viewer, z.B. mit dem VisCAM-Viewer, den Sie sich z.B. von MarCam hier kostenlos herunterladen können. Wenn Sie rote Flächen erkennen können, sind dies geflippte, also verkehrt herum orientierte Flächen, die gedreht werden müssen. Flimmern Flächen beim Bewegen des Modells, deutet dies auf mehrere direkt übereinander liegende Flächen hin, die beseitigt werden müssen. Gelbe und grüne Linien weisen auf unverbundene Flächen bzw. offene Kanten hin, die vor einem 3D-Druck alle geschlossen sein müssen. Erst ein “wasserdichtes”, also ein in sich geschlossenes und fehlerfreies Volumenmodell kann mit dem 3D-Drucker zu einem fehlerfreien realen Modell gedruckt werden. Bei Reparatur und Optimierung des Modells sind wir gerne behilflich (Vergütung nach Aufwand).

• Wie übertrage ich meine 3D-Daten zu ObjectPlot?

  Per E-Mail an bv@objectplot.de, per CD oder Memory Stick, den Sie uns per Post zukommen lassen oder als Upload auf einen FTP-Server, dessen Zugangsdaten Sie bei Auftragserteilung genannt bekommen.