Stereolithographie

Stereolithographie (SL) ist ein additives Herstellungsverfahren, bei dem ein UV-Laser auf einen kleinen Punkt fokussiert wird, um einen flüssigen duroplastischen Kunststoff an der Oberfläche auszuhärten. Auf diese Weise werden auf die Oberfläche des flüssigen Kunststoffs hauchdünne zweidimensionale Querschnitte „gezeichnet“. Dies wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das komplexe 3D-Modell erstellt ist. SL bietet die größte Auswahl von Werkstoffen, die höchste Detailauflösung und die glatteste Oberflächenqualität. Es eignet sich gut für sehr kleine Teile und komplexe Geometrien in der frühen Prototyping-Phase.
Das Verfahren
Designempfehlungen

Verfahren

Angebotserstellung

Nachdem ein Kunde das 3D-CAD-Modell eines Teils hochgeladen hat, kommt es in eine Planungs- und Bauliste. Alle Teildateien werden heruntergeladen und es erfolgt eine Machbarkeitsanalayse der Geometrie. Falls problematische Bereiche auftreten, nimmt ein Proto Labs Mitarbeiter Kontakt zum Kunden auf, um das Problem zu beheben, bevor mit dem Bau begonnen wird.

Bauvorbereitung

Zu Beginn der SL-Bauvorbereitungsphase werden die Teile digital auf der Bauplattform positioniert und es werden die erforderlichen strategischen Stützgeometrien erzeugt. Zuerst werden automatisierte Stützen positioniert, gefolgt von zusätzlichen Stützen, die manuell erzeugt werden, um eine umfassende finale Stützkonstruktion zu gewährleisten. Diese Stützkonstruktionen sind im SL-Verfahren erforderlich, um zu verhindern, dass die auf die Oberfläche des flüssigen Ausgangsstoffs gezeichneten Schichten „wegschwimmen" bzw. einbrechen.

Dann führen unsere Techniker eine Überprüfung aller Schichten des Bauteils durch, um sicherzustellen, dass das Bauteil produziert werden kann und alle Elemente ausreichend gestützt werden. (Bei einer durchschnittlichen Bauteilhöhe von 25 mm bis 50 mm, wären es zum Beispiel etwa 500 bis 1000 Schichten.) Sobald die Überprüfung abgeschlossen ist, erstellen die Techniker die gewünschte Anzahl digitaler Kopien, die für den jeweiligen Auftrag erforderlich sind. Dann werden die Dateien schließlich an die SL-Maschine gesendet.
Bauvorbereitung
Fineline SL build preparation

Teileproduktion

Zuerst zeichnet die Maschine die Schichten der Stützkonstruktion, gefolgt vom eigentlichen Teil. Dazu verwendet sie einen ultravioletten Laser, der auf die Oberfläche von flüssigem Duroplast-Kunststoff gerichtet ist. Nachdem eine Schicht auf die Kunststoffoberfläche aufgetragen wurde, wird die Bauplattform nach unten abgesenkt und ein Wiederbeschichtungsbalken bewegt sich über die Plattform, um die nächste Kunststoffschicht aufzutragen. Dieser Prozess wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das gesamte Bauteil fertig gestellt ist.
Teileproduktion
Fineline SL part production. SLA unltraviolet

Nachbearbeitung

Die Schale mit den neu gebauten Teilen wird aus der Maschine entnommen und die Reste des Ausgangsmaterials werden im Labor mittels Lösungsmitteln entfernt. Wenn die Teile komplett gereinigt sind, wird die Stützkonstruktion manuell entfernt. Danach erfolgt der Aushärtungsprozess durch UV-Behandlung, um die äußere Oberfläche der Teile vollständig zu verfestigen. Der letzte Schritt im SL-Verfahren ist die Nachbearbeitung der Bauteiloberflächen entsprechend der Kundenvorgaben – unbehandelt, natürliche Oberfläche (Abschleifen der gestützten Oberflächen, um die Spuren der Stützkonstruktion zu entfernen) oder serienmäßige Oberflächenausführung (matte Oberfläche, Körnung 400, mit Sandstrahler, Abschleifen der gestützten Oberflächen).
Nachbearbeitung
Fineline SL Solvents. Stereolithography. SLA and 3D Printing
Lösemittel
Fineline SL structures
Strukturen
Fineline SL Finishing
Oberflächenbearbeitung
Fineline SL Solvents. Stereolithography. SLA and 3D Printing
Lösemittel
Fineline SL structures
Strukturen
Fineline SL Finishing
Oberflächenbearbeitung
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