Stereolithografie:
Robustes Material


Robustes Stereolithografiematerial wird für kompakte, kleine (< 140 mm) Bauteile eingesetzt, welche höherer mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind. Die relativ hohe Genauigkeit und mechanische Stabilität machen sie zu einem beliebten Material für Funktionsteile in Industrie (z.B. Maschinenteile, Gehäuse) sowie im Modellbau (z.B. mechanische Komponenten, Träger).



Material Steckblatt

Icon Verfahren

Verfahren

Stereolithografie

Icon Farben

Farben

Grünlich-Transparent

Icon Bauraum

Bauraum

140 x 140 x 140 mm

Icon Kosten

Kosten

$$$
(Mittel)

Icon Produktionszeit

Produktionszeit

2 – 5 Werktage

Icon Toleranz / Genauigkeit

Toleranz

± 0,2 mm bzw. ± 0,2 %


Material-Details


Klicken Sie auf die Themen, die Sie interessieren.

Funktionale Prototypen

Dieses Material wird fast ausschließlich für Funktionsteile verwendet, welche eine gewisse mechanische Stabilität aufweisen müssen. Das Material ist insbesondere geeignet, wenn die Geometrie recht einfach ist – eher kompakt und ohne filigrane Elemente oder komplexe Hinterschneidungen. Bei diesen Geometrien werden im Allgemeinen bessere Ergebnisse als beim Lasersintern erzielt (Genauigkeit, Oberflächen), bei vergleichbaren mechanischen Eigenschaften.

Richtpreis

  • Einzelaufträge
    • Ca. EUR 2,85 / cm³ Materialvolumen (inkl. 19 % MwSt.), bzw.
    • Ca. EUR 2,40 / cm³ Materialvolumen (exkl. 19 % MwSt.)
  • Kleinserien ca. EUR 1,00 – 3,50 / cm³ Materialvolumen (inkl. 19 % MwSt.)

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 ist deutlich weniger glatt als beim Stereolithografie-Standardmaterial. Häufig sind Druckschichten und ggf. auch Kratzer zu sehen.
  • Die Oberflächen sind weniger glatt und teilweise leicht klebrig.

Wesentliche Eigenschaften

  • Mäßige thermische Stabilität (Daurtemperaturbelastung nicht über 45 °C).
  • Dünne Strukturen relativ flexibel (bspw. Schnappverschlüsse funktionieren mit diesem Material), starke Strukturen (3 mm und mehr) sind eher starr.

Zugfestigkeit

~ 56 MPa

Bruchdehnung

24 %

Elastizitätsmodul

2.700 MPa

Biegefestigkeit

61 MPa

Vicat A

46 °C

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 0,7 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 inne liegend).

Symbolbild Bounding Box

Größe
Die maximale Größe des Objektes darf 140 × 140 × 140 mm nicht überschreiten.

Standard-Finishing

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

Optionales Finishing

  • Aufgrund der Materialeigenschaften sind Oberflächenveredelungen sehr aufwendig und werden daher nur im Einzelfall empfohlen.

Robustes 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 Flüssigkeits-Oberfläche. 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