Oberflächenstrukturen in den Griff bekommen

Gepostet am 01.02.2024 Nach Protolabs

In der sich ständig weiterentwickelnden Welt des Produktdesigns und der Technologie ist die Suche nach einzigartigen Texturen und Oberflächen noch nie so ausgeprägt wie heute. Herkömmliche Fertigungsverfahren stoßen bei der Umsetzung komplizierter Muster und komplexer Designs oft an ihre Grenzen. Moderne 3D-Drucktechnologien wie Selective Lasersintering (SLS) und Multi Jet Fusion (MJF) eröffnen den Entwicklern jedoch neue Möglichkeiten zur Oberflächenstrukturierung von 3D-Druckteilen.


Mehr als nur ein Kratzen an der Oberfläche

Zunächst einmal: Warum sind Oberflächentexturen für Entwickler so wichtig? Die Kontrolle über die Oberflächenbeschaffenheit ist für Konstrukteure von größter Bedeutung und bietet viele Möglichkeiten, die sich erheblich auf die Funktionalität, die Ästhetik und den Gesamterfolg eines Produkts auswirken.

Verbesserung der Ästhetik und des Markenimages:
Der erste Eindruck zählt! Die Oberflächenbeschaffenheit ist eines der ersten Dinge, die Benutzer von einem Produkt wahrnehmen. Durch die Gestaltung von Oberflächenstrukturen können Entwickler optisch ansprechende und ästhetische Produkte schaffen, die dem Markenimage entsprechen.

Verbesserung der Ergonomie und Funktionalität:
Die Oberflächenbeschaffenheit spielt eine entscheidende Rolle für die Ergonomie von Produkten mit Griffen oder Griffflächen. Entwickler können die Oberflächenbeschaffenheit optimieren, um einen bequemen und sicheren Griff zu gewährleisten und damit die allgemeine Benutzerfreundlichkeit und Funktionalität des Produkts zu verbessern.

Individuelle Anpassung für unterschiedliche Anwendungen:
Mit dem zunehmenden Trend zur kundenspezifischen Massenproduktion ist die branchenübergreifende Anpassungsfähigkeit von entscheidender Bedeutung, da unterschiedliche Branchen und Anwendungen spezifische Anforderungen haben. Durch die Gestaltung von Oberflächenstrukturen können Entwickler Produkte an spezifische Anforderungen anpassen, Kompatibilität und Effizienz in verschiedenen Anwendungen sicherstellen, Nischenmärkte bedienen und neue Geschäftsmöglichkeiten erschließen.

Optimierte Fertigungsprozesse:
Ein wichtiger Aspekt für jeden Ingenieur ist die Produktionseffizienz. Durch das Verständnis und die Beherrschung der Oberflächenstrukturen kann der Konstrukteur die Fertigungsprozesse optimieren. Dies erhöht die Effizienz und stellt sicher, dass das Endprodukt den gewünschten Qualitätsstandards entspricht.

Freiraum für kreative Entfaltung:
Bei der Entwicklung innovativer Designs sind Oberflächenstrukturen oft das Tor zur kreativen Freiheit. Designingenieure können mit Texturen, Mustern und Oberflächen experimentieren, um innovative Designs zum Leben zu erwecken und die Grenzen der Produktästhetik zu erweitern.

Technologische Fortschritte bei den Werkstoffen:
Mit der Weiterentwicklung der Materialwissenschaften verändern sich auch die Möglichkeiten der Oberflächengestaltung. Entwickler können die Fortschritte bei den Werkstoffen nutzen, um innovative Oberflächenstrukturen zu erzielen und so an der Spitze der Innovation zu bleiben.

3D printed part with leather look surface finish

Wie der 3D-Druck Kontrolle bietet

Der 3D-Druck ist ein additives Verfahren, d. h. die Teile werden Schicht für Schicht hergestellt, was eine ultimative Kontrolle über das gesamte Teil ermöglicht. Eines der herausragenden Merkmale des 3D-Drucks ist die Fähigkeit, nahtlose und wiederholbare Muster zu erstellen, die ausschließlich auf die Oberflächenschicht in der CAD-Datei angewendet werden können. Dadurch können Konstrukteure komplexe Strukturen nahtlos in ihre Produkte integrieren.

Bei Protolabs übertragen unsere Experten bei der Herstellung von Teilen mit SLS oder MJF die Bilder eines Musters in Schwarz-Weiß-Kontrastbilder, die die Abmessungen für den Produktionsprozess festlegen, um die gewünschte Oberflächenstruktur zu erzielen. Bei der Anwendung der vorgegebenen Geometrie auf die gewünschte Oberfläche werden die kontrastierenden schwarzen und weißen Elemente strategisch eingesetzt, um unterschiedliche Tiefen zu erzeugen, was zu einem visuell und haptisch beeindruckenden Muster führt.

Der Prozess beinhaltet die Umwandlung des vorgegebenen Musters in eine STL-Datei, die dann nahtlos in die Produktionsphase übergeht. Dieser rationelle Ansatz stellt sicher, dass das Endprodukt ein makelloses, ununterbrochenes Muster ohne sichtbare Nähte oder Fugen aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft für Designer, die Wert auf Ästhetik legen und für ihre Endprodukte ein professionelles, poliertes Finish wünschen. Der Fantasie der Designer sind hier praktisch keine Grenzen gesetzt. Ein entscheidender Vorteil ist, dass keine weiteren Nachbearbeitungsschritte notwendig sind, um die gewünschte Haptik und Optik zu erzielen. Dies bietet die einzigartige Möglichkeit, neuartige Oberflächen zu strukturieren und auch bereits vorhandene Strukturen, wie z.B. Leder, nachzubilden.