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Leitfäden

Wie man Teile für den 3D-Druck auf dem Form 3 entwirft

Für viele Designer und andere Kreative sind Formlabs-Drucker der erste Vorstoß in die Welt des betriebsinternen Stereolithografie-3D-Drucks (SLA). Wie alle anderen Fertigungsverfahren hat auch 3D-Drucktechnologie einige Einschränkungen bezüglich der schöpferischen Möglichkeiten. Mit der Einführung von Low Force Stereolithography (LFS) baut der Form 3 das Potenzial des SLA-3D-Drucks aus.

Formlabs hat einen Design-Leitfaden für den Form 3 zusammengestellt, um Ihnen als Referenz zu dienen bei der Erstellung neuer Designs, die vielleicht über die Grenzen des Form 3 hinausgehen. Darin finden Sie beispielsweise Information darüber, wie lang Überhänge ohne Stützstrukturen sein sollten oder wie groß Ablauflöcher mindestens sein müssen. Die Ingenieure bei Formlabs haben eine Serie von STL-Dateien für einen Belastungstest des Form 3 entworfen und dabei die Designs so lange an ihre Grenzen geführt, bis es zu Fehldrucken kam. Die Ergebnisse dieser Tests wurden im Design-Leitfaden dokumentiert. Bei allen Tests für den Design-Leitfaden des Form 3 kam Clear Resin mit einer Auflösung von 100 Mikrometern zum Einsatz. Unserer Überzeugung nach illustriert Clear Resin deutlich die Möglichkeiten unserer Materialbibliothek. Trotzdem können Designer bei der Verwendung anderer Materialien von Abweichungen ausgehen. 

Der Form 3 kann Designs mit anspruchsvollerer Geometrie drucken als die meisten 3D-Drucker auf dem Markt. Dazu gehören zielgerichtete Verbesserungen bezüglich der Oberflächenbeschaffenheit, Detailgenauigkeit und Zeitersparnis gegenüber unserem Vorgängermodell Form 2. Um durchgehend genaue Teile zu produzieren, kommt beim LFS-3D-Druck ein flexibler Harztank zum Einsatz, der die Abzugskräfte beim Druck erheblich reduziert, sowie eine Light Processing Unit (LPU), unser maßgefertigter Optikmotor. Dank der verbesserten Genauigkeit mittels LFS druckt der Form 3 wiederholt erfolgreich Objekte mit engeren Druckparametern, als dies vorher möglich war.

Zu den Parametern im Design-Leitfaden des Form 3 gehören: 

  • die maximale Länge ungestützter Überhänge, Überhangwinkel ohne Stützstrukturen sowie horizontale Stützbrücken;
  • die minimale Stärke gestützter und ungestützter Wände;
  • der Durchmesser vertikaler Drähte, eingravierte Details, Abstände, Loch- und Ablauflochdurchmesser.

Hier sind ein paar Beispiele, wie der Form 3 Ihr Design verbessern kann:

Mindestlochdurchmesser

Kleine Löcher in 3D-Drucken dienen vielerlei Zwecken, z. B. in Millifluidikmodellen. Sind die Löcher jedoch zu klein, kann das Harz diese beim Aushärten eventuell verschließen, sodass keine Flüssigkeiten mehr fließen können. 

Löcher mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 mm in der X-, Y- und Z-Achse schmelzen beim Druck möglicherweise zu, falls beim Design und bei der Ausrichtung in PreForm nicht speziell darauf geachtet wird. Zum Vergleich: Der Form 2 ermöglicht einen Mindestlochdurchmesser von 0,8 mm. Das ist marginal kleiner als bei einem herkömmlichen FDM-Drucker, welcher Löcher von bis zu 1,0 mm erstellen kann.

Mindestwert eingravierter Details

Eingravierte Details sind vertiefte Merkmale auf Ihrem Modell. Ein Beispiel dafür sind Identifikationsnummern auf Fahrzeugmotoren oder anderen Teilen. Außerdem ist diese Möglichkeit entscheidend in der Schmuckbranche, wo Repunzen und Feingehaltsinformationen hinzugefügt sowie Namen und persönliche Widmungen eingraviert werden.

Beträgt die Dicke und Höhe dieser Details weniger als 0,15 mm, sind sie evtl. nicht sichtbar, weil sie beim Druckprozess mit dem Rest des Modells verschmelzen. Zum Vergleich: Der Form 2 ermöglicht eine Mindestgravierhöhe auf von 0,4 mm. 

Überhänge

Überhänge sind Flächen eines 3D-Drucks, die horizontal (parallel zur Konstruktionsplattform) abstehen, wie die Seitenwände einer Schachtel oder die Randeinfassungen einer iPhone-Hülle. Wir empfehlen weiterhin, nach Möglichkeit in PreForm „Interne Stützstrukturen“ zu aktivieren, um das Risiko eines Fehldrucks zu verringern. Jedoch druckt der Form 3 ungestützte Überhange von bis zu 5 mm Breite. Zum Vergleich: Der Form 2 ermöglicht maximale Überhänge von gerade einmal 0,2 mm. 

Designeinschränkungen sind häufig nicht offensichtlich. Beispielsweise sind die oben gezeigten Schraubengewinde eine Form des Überhangs. PreForm verfügt über ein eingebautes Slicer-Werkzeug (der Schieberegler auf der rechten Seite), mit welchem Nutzer die Schichten ihres Modells einzeln überprüfen können. Mithilfe des Slicers können die Nutzer sehen, wie der Überhang gedruckt wird und ob Stützstrukturen notwendig sind. 

Design-Leitfaden des Form 3 herunterladen

Für die spezifischen Designempfehlungen unserer Ingenieure klicken Sie auf die nachstehende Schaltfläche und laden Sie den Design-Leitfaden des Form 3 herunter. 

Formlabs stellt ausführliche Dokumentation für all unsere 3D-Drucker bereit. Bitte suchen Sie unsere Kundenservice-Website auf, sollten Sie weitere Informationen zur Arbeit mit Ihrem Form 3 benötigen.