Ausstattung
Das 3D-Druck Labor verfügt über insgesamt fünf hochwertige 3D-Drucker, drei FDM-Drucker sowie zwei SLA-Drucker.
Der gesamte Prozess von der Idee bis zum fertig gedruckten Bauteil in einem Labor:
- Idee
- Erstellen eines Modells mit einer Konstruktionssoftware
- Vorbereitung des CAD Modells durch die Schnittbilddarstellung mit einer Slicer Software
- Zusammensetzen der einzelnen Schichten im 3D-Drucker zu einem Bauteil
FDM 3D-Druck
Das gängigste Verfahren der additiven Fertigung ist das Fused Deposition Modelling (FDM) oder Schmelzschichtverfahren.
Hier werden Thermoplaste in Form eines Filaments in den 3D-Drucker eingeführt. Bei Thermoplasten handelt es sich um Kunststoffe, die sich bei bestimmten Temperaturen verformen lassen und sich durch Abkühlung wieder verfestigen. So kann Schicht für Schicht eine individuelle Form entstehen.
Raise 3D Pro 2
Der Raise 3D Pro 2 verfügt über zwei Extruder. Es kann mit einem Düsendurchmesser von 0,4 mm bzw. 0,6 mm gedruckt werden. Das Druckvolumen hat ein Ausmaß von (x,y,z): 305 x 305 x 300 mm
Mit diesem Drucker werden Prototypen, Anschauungsmodelle für die Lehre und Funktionsteile gedruckt sowie Phantome und Materialproben für die Forschung.
Die an der OTH verwendeten Materialien sind dabei PLA, carbonfaserverstärkte Filamente sowie TPU.
Raise 3D Pro 3
Der Raise 3D Pro 3 ist die neuere Generation des Pro 2 und verfügt ebenso über zwei Extruder. Ebenfalls kann der Düsendurchmesser entweder 0,4 mm oder 0,6 mm betragen. Bei diesem Modell kann das gesamte Hotend mitsamt den Düsen einfach ausgetauscht werden.
Der Bauraum beträgt (x,y,z): 300 x 300 x 300 mm.
Mit diesem Drucker werden vor allem Phantome und benötigte Bauteile für die Forschung gedruckt.
Als Materialien kommen in unserem Labor vorwiegend PLA, PLA+ sowie mit Steinpulver versetztes PLA zum Einsatz.
Ultimaker 3
Auch der Ultimaker 3 verfügt über zwei Düsen, die einen Durchmesser von 0,25mm, 0,4 mm oder 0,8mm haben können.
Der Bauraum beträgt (x,y,z): 215 x 215 x 300 mm.
Mit diesem Drucker werden hier an der Hochschule Prototypen und Anschauungsmaterial aus den Materialien PLA, ABS und PVA gedruckt.
SLA 3D-Druck
Ein weiteres Verfahren ist die Stereolithografie (SLA)
Die Stereolithografie basiert auf der Aushärtung von flüssigen Photopolymeren mithilfe von UV-Strahlung. Der Druckbehälter ist mit dem flüssigen Kunststoff (Resin) gefüllt, der die Bauplattform enthält. Ein Beschichtungsgerät verteilt das Harz in einer gleichmäßigen Schicht. Jede Schicht wird unmittelbar nach dem Auftragen mit einem Laser oder durch LEDs gehärtet.
Das SLA-Verfahren ist besonders geeignet wenn es auf Detailgenauigkeit und glatte Oberflächen und weniger um die Materialeigenschaften geht.
Formlabs Form 2
Der Formlabs Form 2 verfügt über einen Bauraum von (x,y,z): 145 x 145 x 175 mm.
Die Schichthöhe kann 0,025 mm, 0,5 mm bzw. 0,1 mm betragen.
Die einzelnen Schichten werden über einen Laser (abgelenkt durch ein Spiegelsystem) mit einer Wellenlänge von 405 nm Punkt für Punkt ausgehärtet.
Mit diesem Drucker werden aus Epoxidharz vor allem Prototypen und Anschauungsmaterial für die Lehre gedruckt.
Formlabs Form 4
Der Formlabs Form 4 verfügt über einen Bauraum von (x,y,z): 200 x 125 x 210 mm.
Die Schichthöhe kann zwischen 25µm und 200µm variieren.
Statt eines Lasers werden die einzelnen Schichten durch 60 LEDs mit einer Wellenlänge von 405 nm und einer LCD-Maske ausgehärtet. Diese Form des Drucks wird auch MSLA (Masket Sterelitogrphie Apparatus) genannt. So wird eine Schicht nicht Punkt für Punkt, sondern am Stück belichtet was zu einem schnelleren Druckergebnis führt.
Mit diesem Drucker werden in unserem Labor vor allem Prototypen und Anschauungsmaterial für die Lehre aus Epoxidharz gedruckt sowie aus silikonähnlichem Resin individuelle Dichtungen für den Phantombau.