Stereolithographie
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 Stereolithografie (SL) ist ein industrielles 3D-Druckverfahren, mit dem Konzeptmodelle, kosmetische Rapid Prototypes und komplexe Teile mit komplizierten Geometrien in nur einem Tag hergestellt werden können. Stereolithographie-Teile können in einer großen Auswahl an Materialien hergestellt werden, extrem hohe Auflösungen der Merkmale und hochwertige Oberflächen sind mit SL möglich. Wir bieten auch eine Reihe von sekundären Dienstleistungen an, wie z.B. Lackierung, Nachbearbeitung und Messung und Inspektion, um das Finish Ihres 3D-gedruckten Projektdesigns weiter zu verbessern.
Die Konstruktionsrichtlinien für Stereolithografie helfen Ihnen, die Möglichkeiten und Grenzen zu verstehen.
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.
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.
- 1 bis über 50 Teile
- Versandfertig in 1 bis 7 Arbeitstagen
- 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.
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.
SLA-Materialoptionen
Nachstehend finden Sie Ihre SLA-Materialoptionen bei Protolabs. Wir bieten eine große Auswahl an thermoplastischen Materialien sowie Nachbearbeitungsoptionen zur Verbesserung der kosmetischen Eigenschaften und der Materialeigenschaften. Beachten Sie, dass jede aufgeführte Eigenschaft auf der X-Y-Ebene gemessen wird.
ABS-ähnlich Weiß (Accura Xtreme White 200)
ABS-ähnlich Weiß (Accura Xtreme White 200) ist ein weit verbreitetes
SLA-Material für allgemeine Zwecke. In Bezug auf Flexibilität und Festigkeit ist dieses Material zwischen geformtem Polypropylen und geformtem
ABS einzustufen und ist damit eine gute Wahl für funktionsfähige Prototypen. Teile bis zu einer Größe von 736 mm x 635 mm x 533 mm können mit ABS-ähnlich Weiß hergestellt werden. Ziehen Sie es also
primär in Betracht, wenn Sie einen großen Teileumfang benötigen.
Primäre Vorteile
- Langlebiger, universell einsetzbarer Kunststoff
- Für besonders große Teile geeignet
ABS-ähnlich Grau (Accura Xtreme Grey)
ABS-ähnlich Grau (Accura Xtreme Grey) ist ein weit verbreitetes SLA-Material für allgemeine Zwecke. In Bezug auf Flexibilität und Festigkeit ist dieses Material zwischen geformtem Polypropylen und geformtem ABS einzustufen und ist damit eine gute Wahl für funktionsfähige Prototypen. ABS-ähnlich Grau bietet die höchste HDT unter den ABS-ähnlichen SLA-Kunststoffen.
Primäre Vorteile
- Langlebiger Allzweckkunststoff
- Höchste HDT der ABS-ähnlichen SLA-Kunststoffe
ABS-ähnlich Schwarz (Accura Black 7820)
ABS-ähnlich Schwarz (Accura Black 7820) ist ein weit verbreitetes Allzweckmaterial. Die tiefschwarze Farbe und die glänzenden, nach oben zeigenden Flächen in einem Oberprofil bieten das Aussehen eines Formteils, während in einem Seitenprofil Schichtlinien sichtbar sein können. Accura Black 7820 hat außerdem eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme (0,25% nach DIN EN ISO 62), so dass die Teile formstabiler sind. Im Vergleich zu anderen SLA-Materialien liegt es bei allen mechanischen Eigenschaften im Mittelfeld.
Primäre Vorteile
- Geringe Feuchtigkeitsaufnahme
- Glänzendes äußeres Erscheinungsbild
ABS-ähnlich lichtdurchlässig/durchsichtig (WaterShed XC 11122)
ABS-ähnlich lichtdurchlässig/durchsichtig (WaterShed XC 11122) bietet eine einzigartige Kombination aus geringer Feuchtigkeitsaufnahme (0,35% nach DIN EN ISO 62) und nahezu farbloser Transparenz. Um eine funktionelle Klarheit des Teils zu erreichen, sind Nachbearbeitungen erforderlich. Das Teil behält auch danach eine hellblaue Färbung. WaterShed eignet sich zwar für allgemeine Anwendungen, ist aber die beste Wahl für Strömungsvisualisierungsmodelle, Lichtleiter und Linsen.
Primäre Vorteile
- Geringste Feuchtigkeitsaufnahme von SLA-Kunststoffen
- Funktionale Transparenz
MicroFine™ (Grey und Green)
MicroFine™ ist ein speziell formuliertes Material, das in den Farben Grau und Grün erhältlich ist und exklusiv von Protolabs angeboten wird. Dieser ABS-ähnliche Duroplast wird in den maßgeschneiderten Maschinen von Protolabs gedruckt, um hochauflösende Merkmale mit einer Größe von nur 0,05 mm zu erzielen. MicroFine ist ideal für kleine Teile, die in der Regel kleiner als 25,4 mm x 25,4 mm x 25,4 mm sind. In Bezug auf die mechanischen Eigenschaften liegt MicroFine im mittleren Bereich der SLA-Materialien für Zugfestigkeit und Modul und am unteren Ende für Schlagzähigkeit und Dehnung.
Primäre Vorteile
- Produziert Teile mit höchster Auflösung
- Ideal für besonders kleine Teile
PC-ähnlich Advanced High Temp (Accura 5530)
PC-ähnlich Advanced High Temp (Accura 5530) erzeugt starke, steife Teile mit hoher Temperaturbeständigkeit. Eine thermische Nachhärtungsoption kann die HDT auf bis zu 250 °C bei einer Belastung von 0,46 MPa erhöhen. Accura 5530 hat den höchsten E-Modul aller ungefüllten SLA-Materialien und ist dafür bekannt, dass es beständig gegen Kfz-Flüssigkeiten ist. Durch die thermische Aushärtung ist Accura 5530 jedoch weniger haltbar, was zu einer zu 50% verringerten Dehnung führt.
Primäre Vorteile
- Hoher Elastizitätsmodul
- Höhere Widerstandsfähigkeit gegen erhitzte Flüssigkeiten
Keramik-ähnlich Advanced High Temp (PerFORM)
Keramik-ähnlich Advanced High Temp (PerFORM) weist die höchste Zugfestigkeit und den höchsten E-Modul auf und ist damit das steifste Leistungsmaterial unter den SLA-Materialien. Wenn die Option der thermischen Aushärtung auf Teile aus PerFORM angewendet wird,
weist es die höchste HDT (bis zu 268 °C bei 0,46 MPa Belastung) der
SLA-Materialien auf.
Primäre Vorteile
- Steifster SLA-Kunststoff
- Höchste HDT von SLA-Kunststoffen
True Silicone
True Silicone is 100% pure silicone. The material shows high resistance to harsh environmental conditions, various acids, bases and nonpolar solvents. True Silicone is typically used in healthcare applications like prosthetics, ear plugs or wearables, as well in broader industries, e.g. automotive or mechanical engineering, for products like sealings, hoses and gaskets
Primary Benefits
- High temperature and wear resistance
- Elasticity and high reproducibility after
deformation or stress
Mikro Auflösung mit MicroFine™ Grey und MicroFine™ Green
Mit der exklusiven Einführung unseres neuen ABS-ähnlichen Materials, MicroFine™ Grey und MicroFine™ Green, können Sie mikroauflösende Teile mit feinen Details bis zu 0,07mm fertigen lassen. Wir haben speziell entwickelte Stereolithographiegeräte (SL) um schnell einen Prototypen Ihres fein detailierten Teils herzustellen, 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.
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 0 oder senden Sie eine E-Mail an [email protected].
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