Unsere Wikipedia, Material: 3D-Druck
Siehe auch: Aufbau der Statue | Galerie von 3D-gedruckten Statuen
Die 3D-Drucktechnologie ermöglicht die Erstellung beliebiger und komplexer Elemente und Figuren. Mit ihr können wir ein virtuelles dreidimensionales Projekt direkt in die reale Welt übertragen.
3D-Druck wird auch für das Prototyping von Serienproduktionen verwendet (damit können wir beispielsweise die Größe eines Details testen, ohne den gesamten Produktionsprozess starten zu müssen) und zur Herstellung von Formen für die endgültige Produktion (ein Objekt nach entsprechender Bearbeitung dient als Muster, mit dem wir eine genaue Form für Gießereien herstellen).
In dieser Technologie produzieren wir auch Endteile (entweder Komponenten oder ganze Statuetten). In der Regel geschieht dies jedoch bei kleinen Projekten, bei denen es unwirtschaftlich ist, sogar Gussformen herzustellen.
Je nach Bedarf des Kunden und der gewählten Technologie unterliegen die produzierten Elemente verschiedenen technologischen Prozessen (wie beispielsweise Oberflächenglätten, Lackieren oder Verchromen).
Im Allgemeinen besteht die Technologie des 3D-Drucks darin, dass sehr dünne Schichten von Material aufeinander aufgetragen werden, eine nach der anderen. Diese Schichten bilden die Statue von unten nach oben auf.
In der heutigen Zeit gibt es viele 3D-Drucktechnologien, die sich in kleinen Details unterscheiden (je nach Hersteller des Druckers). Die Grundlagen sind:
SLA
SLA-Druck wird aus flüssigem Harz hergestellt. Die einzelnen Druckschichten werden durch das Verschmelzen mit einem Laser mit einer bestimmten Wellenlänge erzeugt.
Der Druckerträger befindet sich am Rand der Harzoberfläche in der Druckerkammer. An dieser Stelle schmilzt der Laser eine Schicht Harz, die sich auf dem Träger absetzt. Nach Abschluss der Schicht bewegt sich der Träger nach oben, und der Laser schmilzt einen weiteren Teil des Harzes, der an der vorherigen Schicht befestigt wird.
Dies ist eine High-Resolution-Technologie. Es eignet sich zur Erstellung von Modellen für sogar kleine Gussformen.
SLS und DMLS
Für den SLS-Druck wird ein Pulver aus Kunststoff (und ein Metallpulver beim DMLS-Druck) verwendet. Es wird mit einem Laser gesintert.
Das Pulver befindet sich in der Druckerkammer. Auf seiner Oberfläche (die mit einem speziellen Arm ausgeglichen wird) führt der Laser die erste Schicht aus, dann senkt sich die Kammer um die Dicke der ersten Druckschicht. Der Arm verteilt und gleicht die Oberfläche erneut aus, und der Laser verschmilzt die nächste Schicht. Der Prozess wird wiederholt, bis der Druck vollständig ist.
Die Vorteile der Technologie liegen in ihrer hohen Auflösung und der Nicht-Notwendigkeit von Stützmaterialien, wodurch komplexe geometrische Drucke einfach hergestellt werden können.
Aufgrund des verwendeten Materials (Metallpulver) zeichnet sich der DMLS-Druck durch die höchste Festigkeit der verfügbaren 3D-Drucktechnologien aus. Ein Vorteil ist die Auswahl an verfügbaren Metallen (auch Edelmetallen). Leider ist diese Technologie auch sehr teuer.
FDM
Diese Technologie besteht darin, dass auf einem Tisch ein Thermoplast-Druckerfilament (ein Draht aus Kunststoff) in Form von Schichten auf die Druckkopfplattform gelegt wird. Dort wird es erhitzt und in geschmolzener Form auf der Plattform platziert, Schicht für Schicht. Nach jeder weiteren Schicht erfolgt eine Verschiebung in der X-Achse des Druckertisches oder des Druckkopfes (je nach Gerät). Die aufeinanderfolgenden erhitzten Schichten werden durch Verschweißen verbunden.
Solch ein Druck hat eine relativ geringe Genauigkeit und Auflösung, daher wird er häufiger für das Prototyping größerer Elemente verwendet.
MJP
Die MJP-Drucker ähneln in großer Vereinfachung herkömmlichen Tintenstrahldruckern. Das Material (Fotopolymer) wird durch einen Druckkopf auf die Oberfläche des Tisches in Form einer dünnen Schicht aufgetragen und dann durch UV-Licht gehärtet. Auf diese Weise erstellen wir eine Druckschicht. Dann senkt sich die Arbeitsplattform ab und der Druckkopf trägt eine weitere Druckschicht auf.
Für den MJP-Druck wird zusätzliches Stützmaterial benötigt. Dieses wird aus einer separaten Harzkopfzufuhr zugeführt und wird schließlich mit Wasser entfernt.
Ähnlich wie beim SLS-Druck haben wir es hier nicht mit Standardstützen zu tun, was den Druck komplizierter und komplexer Figuren ermöglicht. Ein weiterer Vorteil ist zweifellos die hohe Genauigkeit und Oberflächenqualität.
CJP
Diese 3D-Drucktechnologie vereint etwas von SLS- und MJP-Druck. Zur Herstellung von Figuren wird Pulver verwendet, das in der Kammer ähnlich wie beim SLS-Druck verteilt wird. Die nächsten Druckschichten werden jedoch mit einem Bindemittel verbunden, das zwischen den Schichten aufgetragen wird (die Form des gedruckten Bindemittels definiert die Form der Schicht). Das Bindemittel wird durch einen Druckkopf aufgetragen, ähnlich wie bei Tintenstrahldruckern. Sehr wichtig ist, dass es farbig sein kann, was farbige Drucke ermöglicht.
Die Vorteile von CJP sind Schnelligkeit und geringe Kosten für den Druck. Der Mangel an technischer Unterstützung und die Möglichkeit des Farbdrucks ermöglichen die Erstellung von Elementen, die für andere Technologien nicht verfügbar sind.