Fortgeschrittene Techniken für den 3D-Druck

Es gibt viele Designs für Schnappverbindungen, mit denen Kunststoffteile ohne Schrauben oder Klebstoff zusammengefügt werden können. Schnappverbindungen werden häufig beim Design maßgefertigter Gehäuse verwendet, wobei ineinandergreifende Druckteile miteinander verbunden werden.

Weitere Informationen finden Sie in unserer Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Design und 3D-Druck von Gehäusen mit Schnappverbindungen.

Wenn es um die Möglichkeiten von kompakten Desktop-3D-Druckern geht, dann stellt das Fertigungsvolumen nicht unbedingt eine feste Grenze dar. Drucken Sie große Teile, indem Sie sie in kleine Abschnitte aufteilen und mit Stiften und Nuten versehen, um die Montage zu unterstützen. Für Teile, die nicht für den funktionalen Gebrauch bestimmt sind, können Sie auch chemische Verbindungen nutzen.  

Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden zum Zusammenbau großer Modelle und in der Fallstudie mit Harlequin Design, einem Unternehmen für visuelles Merchandising, das große 3D-gedruckte Modelle für weltbekannte Marken zusammensetzt.

In 3D-Druckteilen werden häufig Gitterstrukturen verwendet, da es sich um eine einfache und kostengünstige Methode zur Herstellung einer großen Anzahl von Vertiefungen – wie Aussparungen, Nuten und Durchführungen – handelt, die weitgehend unabhängig von Größe und Winkel sind. Diese Vertiefungen sorgen dafür, dass der Bau des Teils weniger Material erfordert, reduzieren die gesamte Fertigungszeit und erhalten oder erhöhen gar die strukturelle Integrität und die Leistung des Teils.

Bei flexiblen oder halbsteifen Materialien können Gitterstrukturen die Belastbarkeit des Teils aus verschiedenen Winkeln und gegenüber unterschiedlichen Druckeinwirkungen erhöhen. Sie sorgen in anderen Bereichen bei Bedarf für zusätzliche Nachgiebigkeit und bieten die Festigkeit, um Kompression oder Biegung zu widerstehen.

Weitere Informationen finden Sie in unserer Fallstudie mit New Balance.

Zu den Biegeelementen, auch bekannt als nachgiebige Mechanismen, gehören Biegescharniere und andere flexible Mechanismen, die durch Verformung eines elastischen Körpers Kräfte und Bewegungen erzeugen. Erstellen Sie mit nachgiebigen Merkmalen Mechanismen mit hoher Präzision und geringer Hysterese.

Um einen 3D-gedruckten Mechanismus selbst zu testen, können Sie ein kostenloses Probeteil anfordern, das mit PU Rigid 650 Resin 3D-gedruckt wurde.

In zahlreichen Branchen besteht weitläufiger Bedarf an Maßanfertigungen oder Kleinserien wasserdichter und gasdichter Teile, darunter in der Meeresforschung, Unterwasserrobotik, nachhaltigen Technologieentwicklung, Öl- und Gasindustrie sowie Verteidigung. Erstellen Sie wasserdichte Gehäuse durch den 3D-Druck eines Teils mit einer Vertiefung, die mit einem Dichtungsring ausgekleidet wird.

Weitere Informationen über den 3D-Druck wasserdichter Teile erhalten Sie in unserem Whitepaper, einschließlich Hinweise zur Auswahl eines O-Rings und der Ergebnisse des Belastungstests von wasserdichten 3D-gedruckten Gehäusen.

Wie man mit 3D-Druck am besten starke, funktionsfähige Baugruppen erstellt, dieses Wissen spart in der Konstruktion viel Zeit und Geld. Schrauben und Gewinde sind gängige Methoden zur Montage und Ausrichtung von mechanischen Bauteilen oder zur Übertragung von Bewegungen. In 3D-gedruckte Teile lassen sich Schrauben durch Gewindeeinsätze, das Gewindebohren oder den 3D-Druck von Gewinden einbauen.

Lesen Sie unseren Artikel, um mehr über den direkten 3D-Druck von Gewinden und das Einfügen von Gewindeeinsätzen in 3D-Druckteile zu erfahren.

Formlabs-Kunstharze können als Klebstoff fungieren, wenn sie UV-Licht ausgesetzt werden. Verwenden Sie eine Spritze oder eine ähnliche Vorrichtung, um das Harz auf die zu verklebenden Bereiche aufzutragen. Bestrahlen Sie das Kunstharz mit einem 405-nm-Laserstift oder Laserpointer, um in Sekundenschnelle Löcher zu flicken oder Teile zusammenzukleben. Beachten Sie, dass Sie aufgrund der Formulierung der Formlabs-Kunstharze einen Laserstift oder -pointer benötigen mit 405 nm Wellenlänge benötigen, damit diese Technik funktioniert.

Mehr über die Verwendung von Harz als Klebstoff erfahren Sie in unserem Forum.

Halterungen und Vorrichtungen kommen zur Anwendung, um Fertigungs- und Montageprozesse einfacher und zuverlässiger zu machen und so Zyklen zu verkürzen und die Sicherheit von Arbeitern zu gewährleisten. Fertigungsunternehmen stellen ihre Produktionswerkzeuge häufig aus Metall her, entweder unternehmensintern oder durch Outsourcing an externe Anbieter. Fertigungshilfsmittel müssen jedoch nicht zwingend aus Metall bestehen, und Formlabs-Kunstharze können in automatisierten Fräsvorgängen, Elektronik-Montagelinien, Gießereien und anderen Produktionsanlagen als Ersatz für Metallvorrichtungen verwendet werden.

In unserem Leitfaden finden Sie weitere Informationen zum Ersetzen von maschinell bearbeiteten Halterungen und Vorrichtungen durch 3D-Druckteile.

Formen Sie komplexe Teile aus Metallblech mit 3D-gedruckten Formwerkzeugen aus Kunststoff. Aufgrund ihrer Stärke, Steifigkeit und langen Haltbarkeit kommen Metallkomponenten in Anwendungen von Haushaltsgeräten über Bauteile bis hin zu Fahrzeugkarosserieteilen zum Einsatz. Die Blechumformung erfordert Formwerkzeuge, die herkömmlicherweise durch Zerspanung aus Metall hergestellt werden. Häufig wird dies von Dienstleistern übernommen. Mit den Kunstharz-3D-Druckern von Formlabs ist es möglich, Kunststoff-Werkzeuge für die Blechumformung zu drucken und so Zeit und Kosten zu sparen.

Arbeiten Sie mit einer Vielzahl von Materialien wie Silikon und Thermoplasten, indem Sie sie in 3D-gedruckte Formen einspritzen oder gießen – etwa zweiteilige Spritzgussformen, Umspritzformen, Pressformen und Eierschalenformen. Diese Methoden eignen sich für die Prototypenentwicklung, die Kleinserienfertigung von Beta-Einheiten für Kunden wie auch die Produktion von kundenspezifischen Endprodukten.

Unilever und Serioplast erstellen mit 3D-Druck Formwerkzeuge für die schnelle Umsetzung von Streckblasprozessen. Das erlaubt es ihnen, neue Flaschendesigns in Rekordzeit und zu geringen Kosten zu entwickeln und zu testen. Die wichtigsten Vorteile und Anwendungen werden in dieser Fallstudie und im Webinar vorgestellt.

Mehr über die Herstellung von Silikonteilen mit 3D-gedruckten Formen finden Sie in unserem Leitfaden oder im Whitepaper über die Verwendung von Formwerkzeugen zur Herstellung von Medizinprodukten aus Silikon.

Insert-Molding ist eine weitere Form des Spritzgusses, bei der vorhandene Teile in einem Formwerkzeug platziert und mit darin eingespritztem Kunststoff umhüllt werden. So wird Insert-Molding oft für Kunststoffschichten auf einem Metallsubstrat verwendet, wie zum Beispiel für den Kunststoffgriff eines Schraubendrehers. Des Weiteren eignet sich Insert-Molding zur Herstellung isolierter Rohrleitungen, Kabel oder ähnlicher Produkte sowie zur Einbettung von Elektronik in Kunststoff.

Erfahren Sie mehr über Insert-Molding und seine Anwendungsbereiche in unserem Leitfaden, oder laden Sie unser Whitepaper herunter, um drei Fallstudien zu lesen.

Verwenden Sie 3D-gedruckte Teile als Formwerkzeuge zur Umformung von dünnen thermoplastischen Halbzeugen unter Einwirkung von Hitze und Druck. 3D-gedruckte Thermoformwerkzeuge können sowohl in Benchtop- als auch in Industriemaschinen eingesetzt werden, um effizient und kostengünstig Dutzende von Funktionsprototypen, Teile für die Pilotproduktion, kundenspezifische Teile oder kleine Stückzahlen von Endprodukten herzustellen. Von der Kieferorthopädie bis zur Verpackung ist das Thermoformen eine vielseitig einsetzbare Fertigungsmethode.

Sehen Sie sich unsere umfangreichen Leitfäden, Ressourcen und Fallstudien an, um mehr über das Thermoformen zu erfahren, oder laden Sie für einen umfassenden Einblick das Whitepaper herunter.

Verwenden Sie Formlabs' Flexible 80A Resin, um nachgiebige Stempel für den Tintendruck zu erstellen. Lesen Sie den Leitfaden zum Erstellen individueller Stempel in sieben einfachen Schritten.

Eine Lithophanie ist ein dreidimensionales Bild, das sich abhängig von der Intensität und der Qualität des einfallenden Lichts verändert. Die hellen Bereiche sind sehr dünn und lassen mehr Licht durch, während die dickeren Bereiche dunkler erscheinen. Durch Anpassung der Teildicke zur Steuerung der Lichtdurchlässigkeit können mit Stereolithografie-3D-Druck detaillierte Bilder erstellt werden.

Lesen Sie unseren Leitfaden für Informationen zu kostenlosen Lithophanie-Generatoren und ein Tutorial zu fortgeschrittenen Werkzeugen und Techniken.

Erhalten Sie farbige Teile durch den Druck mit eingefärbtem Kunstharz oder das Färben von Teilen nach dem Druck. Der SLA-3D-Druck ist zwar für seinen hohen Genauigkeitsgrad bekannt ist, bietet aber weniger Optionen zum Druck in Farbe als andere Druckverfahren wie etwa Schmelzschichtung (Fused Deposition Modeling oder FDM). Wenn Sie mit Kunstharz-3D-Druckern von Formlabs drucken, ist das Drucken in einer einzigen beliebigen Farbe mit unserem Color Kit ganz einfach. Weitere Möglichkeiten, um Teilen Farbe zu verleihen, sind das Drucken mit gefärbtem Kunstharz, das Einfärben von SLA-Teilen nach dem Druck, das Lackieren mit Acrylfarbe und das Einfärben von hohlen Teilen. Weitere Informationen über die besten Anwendungsfälle für jede Methode und eine Schritt-für-Schritt-Anleitung finden Sie in unserem Leitfaden.

Duftende Teile lassen sich herstellen, indem man dem Kunstharz vor dem Druck Duftöl hinzufügt. In unserem Leitfaden finden Sie das vollständige Rezept und die Anleitung, um es selbst auszuprobieren.

Mithilfe von Galvanisierung lässt sich die Festigkeit, die elektrische Leitfähigkeit, die Abrasions- und Korrosionsbeständigkeit sowie die Ästhetik bestimmter Metalle mit anderen Materialien vereinen, die wiederum eigene Vorzüge bieten – wie z. B. 3D-gedruckte Kunststoffteile.

Stereolithografie-3D-Druck (SLA) eignet sich ideal für die galvanische Beschichtung, da die Oberflächen der SLA-Teile äußerst glatt oder mit feinen Texturen versehen sind. Das wiederum sorgt für einen nahtlosen Übergang zwischen den Materialien (Kunststoff und Metall). Außerdem sind die gedruckten Teile wasserdicht und werden im Chemikalienbad während des Galvanikprozesses nicht beschädigt.

Weitere Informationen zur Galvanotechnik finden Sie im Artikel oder im Whitepaper, das Strategien und Anwendungsfälle für die Galvanisierung von SLA-Teilen beschreibt.

Erzielen Sie perfekt glatte Oberflächen, indem Sie sie mit immer feineren Schleifmitteln schleifen. Ein Stiftschleifer erstellt eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit auf flachen und leicht gewölbten Teilen. Ein Rotationswerkzeug mit Schleif-, Polier- und Schwabbelaufsätzen ist ideal, um Hochglanz auf SLA-Teilen zu erzeugen. Für flache und leicht gewölbte Teile ist ein Stiftschleifer eine gute Lösung.

In Zusammenarbeit mit erfahrenen Fachleuten und Anwender*innen haben wir ein Set von Werkzeugen zur Fertigstellung von 3D-Drucken zusammengestellt, das darauf ausgelegt ist, die Oberflächenqualität zu steigern, glatte Ebenen und Kanten zu schaffen und die Gesamtoptik der Teile zu verbessern. Dabei senkt es gleichzeitig den Arbeitsaufwand und die Stückkosten, sodass die Erstellung glatter, hochwertiger SLA-Teile eine Leichtigkeit ist.

Mit Grundierungen, Lackierungen und Beschichtungen können Sie das Aussehen eines 3D-Druckteils sowohl bewahren als auch verändern.

Das Schleifen von Teilen, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, ist der erste Schritt beim Lackieren eines 3D-gedruckten Teils. Sobald das Teil glatt ist, sorgt die Grundierung für eine makellose Oberfläche, auf der der Lack aufgetragen werden kann. Nach dem Lackieren und der Politur kann das Teil mit Klarlack beschichtet werden, um es zu schützen.

Eine ausführliche Liste der Materialien und eine schrittweise Anleitung finden Sie in unserem Leitfaden.

Erstellen Sie komplexe Oberflächentexturen mithilfe von Verschiebungs-Maps in Formlabs' Textur-Werkzeug. Dieses kostenlose, schlanke, webbasierte Tool wurde entwickelt, um 3D-Modelle schnell mit Texturen zu versehen, die sofort 3D-gedruckt werden können. Viele Kunststoffteile weisen Oberflächenstrukturen und Muster auf, die ihre Optik und Haptik verbessern oder Teile für eine bestimmte Anwendung optimieren. Normalerweise werden diese in einem sekundären Prozess hinzugefügt. Der 3D-Druck ermöglicht es jedoch, Texturen und Muster direkt in den zu druckenden Modelldateien zu integrieren.

Der Wassertransferdruck dient dazu, mithilfe einer speziellen PVA-Folie komplexe grafische Designs auf ein 3D-gedrucktes Teil aufzubringen. Dieses Verfahren wird in der Regel dazu verwendet, Objekte mit grafischen Mustern zu individualisieren. Das Objekt wird in ein Wasserbad mit einem schwimmenden, teilweise gelösten farbigen Film getaucht, der sich um das Objekt legt und die Grafik auf die Oberfläche überträgt. Objekte mit gewölbten Verbundflächen lassen sich mit anderen Methoden nur schwer grafisch einfärben.

3D-Modelle werden häufig mit Bildtexturen entworfen, die mithilfe einer „UV-Map“ um das Modell gelegt werden. Indem wir eine modifizierte UV-Map auf die PVA-Folie übertragen, können wir eine diffuse Textur auf die Oberfläche des Druckteils auftragen. Im Gegensatz zu normalem Wassertransferdruck mit sich wiederholenden Mustern muss die UV-Textur genau auf dem Modell positioniert werden. Voraussetzung ist, dass das Verhalten des PVA-Films, während er sich um das Modell legt, simuliert und vorhergesehen werden kann.

Lesen Sie unseren Leitfaden, um zu erfahren, wie Sie mit computergestütztem Wassertransferdruck vollfarbige Muster auf Ihre Teile aufbringen können.