Stereolithografie:
Biokompatibles Material


Biokompatibles Stereolithografiematerial wird in der Medizin- und Dentaltechnik eingesetzt. Durch die zertifizierte Biokompatibilität, die hohe Genauigkeit und Detailauflösung ist das Material für patientenspezifische oder allgemeine Prototypen bestens geeignet.



Material Steckblatt

Icon Verfahren

Verfahren

Stereolithografie

Icon Farben

Farben

Transparent
Beige
Grün

Icon Bauraum

Bauraum

250 x 250 x 150 mm

Icon Kosten

Kosten

$$$
(Mittel)

Icon Produktionszeit

Produktionszeit

2 – 5 Werktage

Icon Toleranz / Genauigkeit

Toleranz

± 0,2 mm bzw. ± 0,2 %


Material-Details


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Medizinische Prototypen

Dieses Material wird für allgemeine Prototypen in der Medizin. bzw. Dentaltechnik eingesetzt, von Hörgeräten, Implantat-Mustern bis hin zu OP-Schablonen.

Richtpreis

  • Keine Richtpreise, da Preise stark größen- und stückzahlabhängig.

Preisfaktoren

  • Komplexität: Eine hohe geometrische Komplexität (z.B. Hinterschneidungen, Aushöhlungen) erhöht den Aufwand der Nachbearbeitung.
  • Maschinenstunden: Längliche, dünne Strukturen müssen aufrecht gedruckt werden (45 – 60°), dadurch erhöhen sich die notwendigen Maschinenstunden oft um ein Vielfaches.
  • Materialeinsatz: Stereolithografie benötigt Supportstrukturen. Je nach Geometrie schwankt der Materialeinsatz für den Support von Null bis zu einem Vielfachen des eigentlichen Materialvolumens.

Look & Feel

  • Die Oberfläche und das Look-and-Feel sind vergleichbar mit dem Stereolithografie-Standardmaterial.

Wesentliche Eigenschaften

  • Bedingte mechanische Stabilität – das Material ist relativ spröde.
  • Mäßige thermische Stabilität (Temperaturen über 50 °C vermeiden).

Zugfestigkeit

~ 50 MPa

Bruchdehnung

k.A.

Elastizitätsmodul

1.500 MPa

Biegefestigkeit

k.A.

Vicat A

k.A.

Shore-Härte

k.A.

Symbolbild-Wandstaerke

Wandstärke
Die minimale Wandstärke beträgt 1 mm. Je länger eine Struktur wird, desto stärker sollte sie gestaltet werden.

Symbolbild Hohlraeume

Hohlräume
Bei Hohlräumen müssen Öffnungen eingefügt werden, durch die überschüssiges Material befreit werden kann (‚Escape Holes‘). Lassen Sie entweder eine Öffnung mit ca. 10 mm Durchmesser frei oder zwei mit 5 mm Durchmesser. Ggf. sind bei sehr komplexen Designs mehr als zwei Öffnungen notwendig.

Symbolbild Distanz

Abstand
Sollte Ihre Datei zwei voneinander getrennte Objekte beinhalten, so lassen Sie zwischen beiden mindestens 2 mm Abstand. Zwischen den Objekten wird, abhängig vom Design, Supportmaterial gedruckt, welches bei zu geringen Abständen nicht entfernt (herausgekratzt) werden kann.

Symbolbild Detail

Detailauflösung
Details bis 0,5 mm können dargestellt werden.

Symbolbild Verkettung

Verzahnte Objekte
Sie können bei der Stereolithografie ineinander verzahnte bzw. bewegliche Objekte drucken. Es gilt ebenfalls 2 mm Abstand einzuhalten, und sicherzustellen, dass sie die entsprechenden Bereiche an zugänglichen Stellen befinden, um das Supportmaterial zu entfernen (d.h. z.B. nicht innen liegend).

Symbolbild Bounding Box

Größe
Die maximale Größe des Objektes darf 250 x 250 x 150 mm nicht überschreiten.

Standard-Finishing

  • Entfernung Materialreste
  • Entfernung Supportstrukturen
  • Manuelles Schleifen zur Entfernung der Supportstruktur-Kontaktflächen.

Optionales Finishing

  • Manuelles Polieren
  • Gleitschleifen

Zertifiziert biokompatibles Material wird in der Stereolithografie verwendet. Bei diesem Verfahren wird das 3D-Modell zunächst von einer Software in einzelne Schichten zerlegt. Das flüssige Ausgangsmaterial wird in dem Bauraum des Stereolithografie 3D-Druckers gefüllt. Die Druckplattform befindet sich am oberen Ende des Bauraums, knapp (eine Schichtdicke) unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche. Ein UV-Laser fährt auf dem flüssigen Kunstharz die Kontur der ersten Schicht ab und härtet dabei die abgefahrenen Stellen aus (‚Photopolymerisation‘). Dadurch wird die erste Schicht des Modells auf die Plattform gedruckt. Die Plattform fährt nun in der Flüssigkeit um eine Schichtdicke (typischerweise 50 – 100 µm) nach unten. Nun wiederholt sich der Vorgang und die zweite Schicht wird auf die darunter liegende Erste gedruckt.
An Stellen mit überhängenden Strukturen wird unterhalb dieser Supportmaterial angebracht, damit die entsprechenden Teile nicht in der Flüssigkeit absinken. Nach vollständigem Aufbau des Modells, wird das Modell aus dem nun mit Flüssigkeit gefülltem Bauraum entnommen, das Supportmaterial entfernt und unter Einwirkung von UV-Strahlung ausgehärtet.

Schematische Darstellung des Stereolithografie-Prozesses. Quelle: Youtube.com / 3D-Systems