Verfahren

Fused Deposition Modeling (FDM)

Das Fused Depostion Modeling (deutsch: Schmelzschichtung) ist eine additives Fertigungsverfahren zur Herstellung von Bauteilen aus schmelzfähigen Kunststoffen (Thermoplaste). Dabei werden die Bauteile durch einen erhitzten thermoplastischen Strang, welcher schichtweise aufgebracht wird, generiert. Das thermoplastische Material, welches als Endlosstrang vorliegt, wird mittels Motoren in den FDM-Kopf gezogen, dort aufgeschmolzen und anschließend definiert auf die Bauplattform bzw. auf einen bestehende Struktur aufgebracht. Aufgrund thermischer Verschmelzung verbindet sich der Kunststoff mit der darunterliegenden Schicht und verfestigt sich sofort. Durch mehrfacher Wiederholung dieses Vorganges wird ein Bauteil von unten nach oben Schicht für Schicht aufgebaut. Die Maschinen für das FDM Verfahren werden auch als 3D-Drucker bezeichnet.

Stereolithografie (STL/SLA)

Beim Stereolithografie- Verfahren werden die Bauteile von unten nach oben in einem Becken mit flüssigen Photopolymer aufgeschichtet. Es wird ein computergesteuerter Laser verwendet, um das untere Schnittbild auf die Oberfläche des Photopolymers aufzutragen, welches bei Laserkontakt aushärtet. Nach Aushärtung des Schnittbildes wird das Bauteil entsprechend der Schichtstärke abgesenkt, um die nächste Schicht direkt auf die Oberseite der vorhergehenden Schicht aufzutragen. Diese Vorgang wiederholt sich so oft bis das gewünschte Bauteil fertiggestellt ist. Danach werden die Stützkonstruktionen manuell entfernt, nachdem das Bauteil  aus der Maschine entnommen wurde. Durch eine UV-Bestrahlung kann eine vollständige Aushärtung des Bauteils erfolgen.

Selektives Lasersintern (SLS) / Selektives Laserschmelzen

Bei diesem Verfahren entstehen die Bauteile durch das schichtweise lokale Verschmelzen von pulverförmigen Schichten mit selektiver Laserstrahlung. Als Werkstoff wird Metall- sowie Kunststoffpulver eingesetzt. Das Pulver wird vollflächig auf eine Bauplattform aufgebracht und der eingesetzte Laser sintert bzw. schmilzt das Pulver. Anschließend wird die Bauplattform abgesenkt und eine neue Schicht Pulver durch einen Schieber oder Walze aufgetragen. Auch hier wird das Bauteil schichtweise aufgebaut. Es können Schichtdicken von 0,001-0,2 mm realisiert werden. Ein großer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Stützstrukturen entfallen. Das Bauteil wird während des Fertigungsprozesses stets vom umgebenen Pulver gestützt. Das verbleibende Pulver kann nach dem Prozess einfach abgeklopft werden.