Stereolithographie

Die Stereolithographie (SL) ist ein industrielles 3D-Druckverfahren zur Erstellung von Konzeptmodellen, optischen Prototypen und Teilen mit aufwendigen Geometrien oft in nur einem Tag. SL bietet eine breite Auswahl an Werkstoffen und extrem hohe Detailauflösung.

Passend zu Ihrer Idee bieten wir Sekundärdienstleistungen (Nachbearbeitung von Teilen) an, um Ihr Projekt vollständig fertigzustellen.

Materialdatenblätter für Stereolithographie finden Sie in unserem Material-Vergleich.

 

Warum Stereolithographie für Ihr 3D-Druckprojekt?

SL ist eine hervorragende Wahl bei Rapid Prototyping und Projektdesigns, welche die Produktion sehr genauer und detailreicher Teile erfordern. Das Verfahren eignet sich ideal zur Herstellung von Anschauungsobjekten, anhand derer Konzeptideen validiert und ergonomische Tests durchgeführt werden können.

Materialdatenblätter zur Stereolithographie finden Sie in unserem Leitfaden zum Werkstoffvergleich.

Was ist Stereolithographie?

Stereolithographie ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem ein computergesteuerter, beweglicher Laserstrahl zum Einsatz kommt, der mithilfe von CAD/CAM-Software programmiert wurde. Die Teile entstehen durch das Härten von hauchdünnen Schichten aus flüssigem Kunststoff an den Stellen, die mit einem ultravioletten Laser (UV) auf die Oberfläche des Kunststoffes gezeichnet werden. Ein als Photopolymerisierung bezeichneter Prozess

Wie funktioniert Stereolithographie?

Bei der Stereolithographie kommt zur Erzeugung der Bauteile ein ultravioletter Laser zum Einsatz, durch dessen Strahlung das duroplastische Harz lokal ausgehärtet wird. Spezifisch für das Stereolithographie-Verfahren ist, dass Support- oder auch Stützstrukturen benötigt werden, die das Teil während des Bauprozesses stützen und es mit der Bauplattform verbinden. In einem ersten Schritt werden diese Stützkonstruktionen Schicht für Schicht aufgetragen, im nächsten entsteht das eigentlichen Bauteil. Nachdem eine Schicht auf der Harzoberfläche ausgehärtet ist, wird die Bauplattform abgesenkt und eine nächste Harzschicht aufgetragen. Dieser Vorgang wird iterativ Schicht für Schicht wiederholt, bis der Bauprozess abgeschlossen ist.

Die neu gebauten Teile werden aus der Maschine entnommen und die Reste des Ausgangsmaterials im Labor mit 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 Teileoberflächen entsprechend den Kundenvorgaben. Mittels SL gebaute Teile sollten so wenig wie möglich gegenüber UV-Licht und Feuchtigkeit ausgesetzt werden, um Verfärbungen und Verzug, die normalerweise mit der Zeit auftreten, zu vermeiden.


3DP ICON LOGO
  • 1 bis über 50 Teile
  • Versandfertig in 1 bis 7 Arbeitstagen
Ideal für
  • Prototypen mit kosmetischen Anforderungen
  • Tests der Form und Passgenauigkeit
  • Extrem kleine Teile mit feinen Details
 

PolyJet bei Protolabs

Der PolyJet-3D-Druck ist ideal für medizinische Geräte und Komponenten und eignet sich für Prototypen aus einer Kombination von steifen und elastomeren Materialien. Wie bei anderen 3D-Druckprozessen werden auch beim PolyJet-Verfahren die Teile Schicht für Schicht aufgebaut. Dabei werden Photopolymer-Tröpfchen auf die Bauplattform gespritzt und mit UV-Lampen ausgehärtet.

Das PolyJet-Druckverfahren ermöglicht die Herstellung komplexer und detaillierter Prototypen aus einer Kombination von Materialien, wodurch sich neue Möglichkeiten für komplexe Designs ergeben. Mehr über diese bahnbrechende Technologie erfahren Sie in diesem Video.


 

Unterschiede von 3D-Druck Materialien

Die Teilefertigung im 3D-Druck ist einfacher denn je. Prototypenherstellung und Designänderungen gehen schnell und sind kostengünstig und intuitiv. Die Werkstoffauswahl für den 3D-Druck reicht von Kunststoffen bis zu Metallen. Durch die Beschichtung von Kunststoffteilen mit Metall lassen sich Eigenschaften wie Festigkeit, Leichtigkeit und Elastizität kombinieren.

Wir bieten auch direktes Metall-Lasersintern an und können damit sehr feste und temperaturbeständige Metallteile in kürzester Zeit, zu niedrigen Kosten und natürlich mit der von Protolabs gewohnten Qualität und Präzision produzieren.

Mehr über unser Werkstoffangebot erfahren Sie in diesem kurzen Video.


Designempfehlungen: Stereolithographie

MAXIMALE ABMESSUNGEN

Normale Auflösung: 736mm x 635mm x 533mm
Hohe Auflösung: 247mm x 245mm x 250mm
Micro Auflösung: 127mm x 127mm x 63mm

SCHICHTDICKE

Normale Auflösung: 0.1mm
Hohe Auflösung: 0.05mm
Micro Auflösung: 0.025mm

MINIMALE FUNKTIONSGRÖßE

Normale Auflösung: 0,25 mm für die XY-Zeichenebene (0,406 mm für die Z-Ebene)
Hohe Auflösung: 0,13 mm für die XY-Zeichenebene (0,406 mm für die Z-Ebene)
Micro Auflösung: 0,07 mm für die XY-Zeichenebene (0,20 mm für die Z-Ebene)

 

Für Teile, die in High Resolution (HR) gebaut werden gilt: 
Die Toleranzen bei gut gestalteten Teilen betragen in X/Y Richtung ±0,05 mm plus zusätzlich ±0,001 mm/mm; in Z-Richtung ±0,13 mm plus zusätzlich ±0,001 mm/mm. 

Für Teile, die in Normal Resolution (NR) gebaut werden gilt: 
Die Toleranzen bei gut gestalteten Teilen betragen in X/Y Richtung ±0,1 mm plus zusätzlich ±0,001 mm/mm; in Z-Richtung ±0,13 mm plus zusätzlich ±0,001 mm/mm. 

Für Teile, die in Micro Resolution (MR) gebaut werden gilt: 
Die Toleranzen bei gut gestalteten Teilen betragen in X/Y Richtung ±0,05 mm plus zusätzlich ±0,001 mm/mm; in Z-Richtung ±0,13 mm plus zusätzlich ±0,001 mm/mm. 

Bitte beachten Sie, dass die Toleranzen abhängig von der Teilegeometrie abweichen können.

Oberflächenqualitäten

UNBEHANDELT Auf der Unterseite des Teils sind Punkte, oder stehende Stäbe, sichtbar, die von der Stützkonstruktion zurückgeblieben sind.
NATÜRLICH Gestützte Flächen werden abgeschliffen, um die sichtbaren Reste der Stützgeometrie zu beseitigen.
STANDARD Gestützte Flächen werden abgeschliffen und das komplette Teil wird für ein einheitliches Erscheinungsbild fein abgestrahlt. Die Schichten sind jedoch immer noch sichtbar.

Unsere Stereolithographie-Maschinen bestehen aus Vipers, ProJets und iPros. Im hochauflösenden Modus können Vipers und ProJets Teile mit extrem kleinen und detailreichen Funktionen herstellen, wohingegen sie im normal auflösenden Modus kostengünstige Teile sehr schnell bauen können.

Mit iPros wurden bereits extrem große Bauvolumina von bis zu 736 mm x 635 mm x 533 mm gebaut, wobei auch sehr detaillierte Teile noch sehr einfach abgebildet werden können.

Mikro Auflösung mit Microfine Green™

Mit der exklusiven Einführung unseres neuen ABS-ähnlichen Kunstharzes, Microfine Green™ und der Entwicklung spezieller Stereolithographiegeräte (SL) können Sie jetzt Ihr feines, detailliertes Teil prototypisieren und sicherstellen, dass es optimiert ist, bevor Sie sich für das Werkzeug entscheiden. 

Wenn Sie bisher Teile mit Mikro-Auflösung und extrem feinen Details benötigt haben, waren Ihre Möglichkeiten äußerst begrenzt. 

Ganz gleich, ob Sie es für Medizin, Forschungslabors oder Unterhaltungselektronik brauchen, Ihre einzige Antwort bisher war es, Kompromisse eingehen zu müssen. Sie mussten sich entscheiden: entweder die Werkzeuge bestellen, mit höherer Toleranz bauen oder teurere Produktionsverfahren nutzen. 

ERFAHREN SIE MEHR
Vorteile der Stereolithographie
  • Wettbewerbsfähige Preise
  • Erstklassiges Oberflächenfinish
  • Problemloses Reproduzieren komplexer Geometrien
  • Eine der besten Oberflächenqualitäten, die sich mit additiven Verfahren erzielen lassen

Wofür wird Stereolithographie eingesetzt?

Stereolithographie eignet sich zur Herstellung akkurater Prototyen und Modelle.

Die Stereolithographie wird oft zur Erstellung akkurater 3D-Modelle von menschlichen Körperregionen verwendet, die zur Diagnose und zur Planung von Design und Fertigung von Implantaten dienen. Sie eignet sich auch für Konzeptmodelle und maßstabsgetreue Modelle.

Stereolithographie wird aufgrund der Genauigkeit und der Fähigkeit, unregelmäßige Formen zu reproduzieren, für die Herstellung von Prototyen zur Designbewertung und zur Validierung von Teilen eingesetzt.


Welche Werkstoffe kommen für die Stereolithographie in Frage?

Im Gegensatz zu früheren Generationen von SL-Anlagen ermöglichen die heutigen Maschinen die Auswahl aus einem breiten Spektrum an Werkstoffen, darunter mehrere Varianten, welche die Eigenschaften von Kunststoffen wie Polypropylen, ABS und glasverstärktes Polycarbonat imitieren. Protolabs bietet viele Variationen dieser Werkstoffe:

Werkstoffauswahl für die Stereolithographie anzeigen

  • Polypropylen: Ein flexibler, langlebiger Kunststoff, der ein steifes Polypropylen imitiert. Er hält grober mechanischer Behandlung stand und ist ideal für feine Details: scharfe Kanten, dünne Wände, kleine Löcher usw.
  • Polypropylen/ABS-Mischung: Fester, weißer Kunststoff, der einer Polypropylen/ABS-Mischung für die CNC-Bearbeitung ähnlich ist. Gut geeignet für Schnappverschlüsse, Baugruppen und anspruchsvolle Anwendungen.
  • ABS: Zu den Variationen der ABS-Imitate gehören ein durchsichtiger Kunststoff mit niedriger Viskosität, der eine transparente Oberfläche erhalten kann, ein undurchsichtiger schwarzer Kunststoff, der fast jedes sichtbare Licht abhält, auch an dünnen Abschnitten, ein durchsichtiger, farbloser, wasserbeständiger Kunststoff, der sich für Linsen und Modelle zur Flussvisualisierung eignet, ein Kunststoff in Mikroauflösung, der die Produktion von Teilen mit äußerst feinen Details und engen Toleranzen ermöglicht.
  • Polycarbonat: Ein keramikverstärktes PC-Material, das fest, steif und temperaturbeständig ist, jedoch brüchig sein kann.

 

Ausführlichere Informationen über 3D-Druck und Stereolithographie finden Sie in unserem Whitepaper zur Werkstoffwahl.

Einzelheiten zur Werkstoffauswahl finden Sie in unserem Leitfaden zum Werkstoffvergleich. Außerdem können Anwendungstechniker von Protolabs Sie bei der Wahl des Verfahrens und des Werkstoffs unterstützen.

Wenn Sie mit uns über die für Ihr Design verfügbaren Optionen sprechen möchten, wenden Sie sich an den technischen Support von Protolabs unter +49 (0) 89 905002 22 oder senden Sie eine E-Mail an [email protected].


a metal 3D printing technician removes support structures from a DMLS part

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