Sandstrahlen für verbesserte mechanische Eigenschaften mit Rigid 10K Resin

Das Entwicklungsteam von Formlabs gibt mit Freuden bekannt, dass sich durch Sandstrahlen eine weitere Steigerung der mechanischen Eigenschaften von Rigid 10K Resin erreichen lässt –einem der beliebtesten und vielseitigsten Kunstharze in unserer Materialfamilie der technischen Kunstharze für Stereolithografie-3D-Drucker (SLA) von Formlabs.

Ausgiebige Forschungsarbeiten und Tests unseres Teams haben gezeigt, dass das Bestrahlen von Rigid 10K Resin mit einem Strahlmittel die Festigkeit des Materials in jeder Messgröße verbessert: bei Zug-, Biege- wie auch Stoßtests.

Durch Sandstrahlen erzielen Sie festere Teil und steigern deren Leistung in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen, in denen Rigid 10K Resin derzeit zum Einsatz kommt. Somit lassen sich mit Druckteilen für das Thermoformen und Spritzgießen mehr Fertigungszyklen umsetzen, da die Teile höheren äußeren Kräften standhalten und die Bruchwahrscheinlichkeit noch weiter verringert wird.

Zahlreiche Unternehmen weltweit haben Rigid 10K Resin bereits in verschiedenen Anwendungsbereichen im Einsatz. Mit dem ergänzenden Schritt des Sandstrahlens werden diese Anwendungen nun noch langlebiger und erzielen einen höheren Leistungsgrad. Sehen wir uns ein paar Beispiele zum Einsatz von Rigid 10K Resin an.

Betriebsinterner Spritzguss hat die Problemlösungsansätze vieler Unternehmen komplett umgekrempelt. Mit diesem Verfahren beschleunigen Unternehmen die Produktentwicklung, senken ihre Kosten und Durchlaufzeiten und bringen bessere Produkte auf den Markt, indem sie ihren Entwicklungsprozess durch Spritzguss von Kleinserien mit 3D-gedruckten Formen bereichern. Obwohl sich mehrere Materialien von Formlabs für die Herstellung von Spritzgussformen eignen, zum Beispiel Grey Pro Resin und High Temp Resin, ist Rigid 10K Resin häufig die beliebteste Wahl, abhängig vom Design und den Anforderungen an die Form.

Novus Applications ist ein auf Konsumgüter spezialisiertes Produktentwicklungsunternehmen, das den betriebsinternen Spritzguss in seine Prozesse zur Prototypenfertigung integriert hat, um so seine Abhängigkeit von der kostspieligen und zeitaufwendigen Auftragsfertigung von Spritzgussformen zu verringern, gleichzeitig aber weiterhin hochwertige, reproduzierbare Teile herzustellen. Durch 3D-gedruckte Spritzgussformen, und unter Verwendung von Rigid 10K Resin von Formlabs, konnte Novus hochqualitative und reproduzierbare Prototypen herstellen sowie Kosten und einige Tage Durchlaufzeit einsparen.

Das Unternehmen Multiplus führt einen Produktionsbetrieb für Mikrospritzguss mit Sitz in China, der Lösungen für den gesamten Produktionszyklus abdeckt: vom Entwurf bis zur Fertigung großer wie kleiner Kunststoffprodukte, mittels Einschuss oder Mehrschuss (wobei zwei oder mehr Farben oder Materialien gleichzeitig in eine einzige Form spritzgegossen werden). Heute bedient Multiplus jedes Jahr mehr als 250 Kunden, darunter auch eine Reihe von Fortune-500-Unternehmen.

„Nicht viele Materialien aus dem 3D-Drucker können dem anhaltenden Druck sowie dem ständigen Erhitzen und Abkühlen während des Spritzgussverfahrens standhalten. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass selbst mit einem Material, von dem behauptet wird, es widerstehe hohen Temperaturen, die gedruckte Form vielleicht 10 bis 20 Spritzzyklen übersteht, kurz danach aber einreißt oder die Qualität schlechter und im Ergebnis das Endverbrauchsteil unansehnlich wird. Bei der ersten Charge, die wir mit den Formen aus Rigid 10K Resin fertigten, konnten 100 Teile ohne Probleme produziert werden“, erinnert sich Lin Wei, Bereichsleiter Spritzguss bei Multiplus.

Für das betriebsinterne Thermoformen ist Rigid 10K Resin die perfekte Wahl, da es Teile in Industriequalität ergibt, die auch erheblicher Belastung ohne Verbiegen standhalten. Seine glatte Oberflächengüte und hohe Hitzebeständigkeit ermöglichen die Durchführung Dutzender Umformzyklen mit einem einzigen Druckteil – manchmal sogar bis zu 50 Zyklen.

Traditionell werden Thermoformwerkzeuge – auch schlichtweg als Formen bezeichnet – für große Produktionsläufe aus CNC-gefrästem Metall gefertigt, für kleinere Chargen hingegen aus Holz oder Verbundwerkstoffplatten (Schaumstoff oder Glasfaser). Der Desktop-3D-Druck stellt eine leistungsstarke Lösung zur schnellen und kostengünstigen Herstellung von Formwerkzeugen dar. Dank des minimalen Bedarfs an Ausrüstung ermöglicht er Einsparungen von CNC-Zeiten und erlaubt es qualifizierten Arbeitskräften somit, sich auf andere anspruchsvolle Aufgaben zu konzentrieren. Durch betriebsinternen 3D-Druck integrieren Hersteller und Produktdesigner das Rapid Tooling in den Prozess der Produktentwicklung, sodass das Design und die Materialauswahl noch vor dem Übergang zur Massenproduktion validiert werden können. Auf diese Weise iterieren sie schneller, beschleunigen die Produktentwicklung und bringen bessere Produkte auf den Markt.

Eine Studie des industriellen Technikzentrums IPC zeigt, dass 3D-gedruckte Formwerkzeuge aus Formlabs' Rigid 10K Resin zum Thermoformen dicker PS-Platten in 20 bis 50 Zyklen geeignet sind. Durch Hinzufügung von Kühlkanälen zum Design der Form wird die Haltbarkeit der Form erhöht, bei gleichzeitiger Einhaltung akzeptabler Zykluszeiten für kleine bis mittlere Produktionsläufe. Es werden drei- bis siebenmal kürzere Durchlaufzeiten erreicht als mit herkömmlicher Werkzeugbestückung, während die Kosten mindestens halbiert werden.

Der betriebsinterne 3D-Druck verleiht kleinen Unternehmen die Möglichkeit, ihre Produkte, Ersatzteile, Modifikationen und vieles mehr selbst zu entwerfen. Als Andrea Pirazzini, Gründer von Help3D, zum ersten Mal von Rigid 10K Resin hörte, wollte er ausprobieren, ob er damit einen eigenen Ansaugkrümmer für ein Pitbike herstellen konnte, das er beim zwölften Pollici Italian Cup fahren wollte.

Das neue Krümmerdesign wurde mit einem Formlabs-SLA-Drucker unter Verwendung von Rigid 10K Resin und einer Schichthöhe von 100 Mikrometern gedruckt – so entstand eine glatte Oberfläche ohne sichtbare Schichtlinien. Anschließend verwendete Pirazzini herkömmliches Schleifpapier auf Wasserbasis, um die Oberfläche noch mehr zu glätten. Im Gegensatz zu einem FDM-3D-gedruckten Krümmer, der außen und innen behandelt werden muss, um wasserdicht zu sein, erzeugt der SLA-Druck grundsätzlich feste und wasserdichte Teile.

Lisa Brown, Managerin und Ingenieurin am Windkanal von Texas A&M, hilft Kunden dabei, ihre Testpläne zu entwickeln, Modelle zu designen und den Code zu erstellen, mit dem relevante Daten gesammelt werden. Brown und ihr Team interessierten sich für Rigid 10K Resin von Formlabs, um Teile am NASA-Flugzeugmodell für einen Test zu ersetzen.

„Wir konnten die FDM-Drucke direkt mit den Formlabs-Drucken vergleichen. Das war die erste große Überraschung für uns – der große Unterschied zwischen den beiden in Bezug auf die Oberflächenqualität. Also haben wir damit angefangen und einige Teile gedruckt, die von uns erstellte Metallteile ersetzen sollten. Interessant war auch der Vergleich, wie genau eine gedruckte Version die Oberfläche des Metallhecks nachbilden konnte, das wir hier angefertigt hatten“, so Brown.

Mit dieser Anpassung des Arbeitsablaufs ist Rigid 10K Resin bereit für die Herstellung hochleistungsfähiger, hitzebeständiger Endverbrauchsteile oder Werkzeuge für das Thermoformen, Spritzgießen und mehr.

Durch die erschwingliche und benutzerfreundliche 3D-Druckplattform von Formlabs sind qualitativ hochwertige Ergebnisse für Unternehmen jeder Größenordnung erreichbar, von Help3D bis Multiplus. Bestellen Sie Rigid 10K Resin noch heute oder fordern Sie unten einen kostenlosen Probedruck an.