Leitfaden

Leitfaden zu einem Druckbaren 3D-Model 

 

Konstruktion
Das umdenken von der Konventionellen CNC Bearbeitung in die additive Fertigung beginnt bereits im CAD. Bei der Konventionellen Fertigung wird als Basis von einem Block, Stab oder Rohr ausgegangen das dann Spanabhebend bearbeitet wird. Beim 3D-Druck kann viel Material sparender und auch Leichter Konstruiert werden. Unten sehen Sie 2 mal den gleichen Ventilblock bloss anders Konstruiert.

Ventilblock Konventionell                                                                                      Ventilblock aus dem 3D-Drucker

Beim Drucken mit der FDM (Fused Deposition Modeling) Technik ist zusätzlich zu beachten:
  • Winkel ab 45° sind Ohne Support Druckbar
  • Wandstärken unter 2 mm werden instabil (>0.6 mm druckbar)
  • Löcher Sollten >ø 2 mm sein (kleinere können nachgebohrt werden)
  • Säulen sollten >ø 3 mm sein
  • Stahlteile können während des Druckens in das Objekt eingelegt werden.
  • Toleranzen von +/-0 3 mm sind zu beachten (genauer ist möglich bis +/-0.1 mm)
  • Modelle sollten immer im oberen Toleranzbereich gezeichnet werden da das Material noch Schwund aufweist.
  • Keine unzugänglichen Hohlräume
Beim Drucken mit der Polyjet/SLA/SLS Technologie gilt es folgendes zu beachten:
  • alle Winkel sind Druckbar
  • Wandstärken sollten > 1.3 mm sein
  • Löcher sollten > ø 0.5 mm sein
  • Säulen sollten > ø 1.0 mm sein
  • die Objekte sind meistens voll gefüllt
  • Keine unzugänglichen Hohlräume
  • beim SLA/Polyjet Verfahren können nur Photopolymere gedruckt werden.
  • Toleranzen beim SLA/SLS Verfahren: +-0.2mm beim Polyjet Verfahren +-0.1mm

Die Toleranzen sind wie bei allen Kunststoffteilen Temperatur abhängig.

Download: Toleranzen PDF


Farbig Drucken oder Mehrmaterialen-Druck:

Sie können Ihr Modell in mehrere STL Dateien unterteilen. Sie können zum Beispiel aus dem Text eine STL Datei generieren und aus dem Rest des Modells eine STL Datei generieren so können Sie an Hand unserer Farbmatrix bestimmen welche Datei das welche Farbe erhält. Das gleiche gilt auch bei mehr Materialdrucken Sie können aus dem Scharnier einer Box eine STL Datei generieren und aus dem Rest die zweite Datei. So kann das Scharnier aus TG+ gedruckt werden und die Rest der Box aus Vero Material.

Für einen Vollfarb oder Fotodruck benötigen wir von ihnen eine WRL oder VRLM Datei.

Download: Farbmatrix


Prüfen der 3D-Dateien auf Fehler

Benutzen Sie zur Kontrolle Ihrer 3D-Dateien 3D Builder von Microsoft diese Programm untersucht Ihre Dateien auf Fehler und zeigt Ihnen diese auch an. Sie können dann entweder mit dem Programm die Datei Reparieren oder Sie können zurück ins CAD und die Datei dort korrigieren. Durch diesen Einfachen Test können Sie Mögliche Fehler Frühzeitig erkennen und sich somit Zeit Sparen.

Link: 3D Builder 


Stabilität der Objekte
Grundsätzlich Drucken wir die Objekte mit einer 15-20 % Wabenstrukturfüllung diese wird auch full Honeycomb genannt da diese aussieht wie eine Bienenwabe. Wie viel das 3D-Gedruckte Objekt aushält hat mehr mit dem Füllgrad und der Ausrichtung des Objektes zu tun. Durch das Aufschichten von Material währen der Herstellung entsteht eine Differenz zwischen der Vertikalen und der Horizontalen Belastung. Die beste Zugfestigkeit wird im Winkel von 90° zu den Schichten erreicht da dann in der Layerrichtung gezogen wird. Werden aber nun beide Seiten gleich belastet kann das Objekt auch in einem Winkel von 45° gedruckt werden.
Zielkonflikte:
Oft sind es die Zielkonflikte die entscheiden wie ein Objekt hergestellt wird. 3D Matter hat sich mit dieser Thematik auseinander gesetzt und eine Visuelle Darstellung der 4 Hauptaspekt Punkte zusammengestellt:

Die Festigkeits-, Geschwindigkeits- und Kostentabellen stammen von 3D Matter.

  • Die Festigkeit (Strength), entspricht der maximalen Spannung, die die Probestäbe aufnehmen konnten, bevor sie gerissen sind.
  • Die Geschwindigkeit (Speed), beschreibt die Druckzeit des Probestabs
  • Die Kosten (Cost), sind abgeleitet aus dem Gewicht des Probestabs. Es wurden 30Sfr./kg angenommen.
  • Die Qualität (Quality), hängt vom generellen Aussehen der gedruckten Teile, basierend auf ihrer Schichtdicke (Layer Height) ab.
Ganzer Bericht: 3D Matter

 

Die Füllung

Die Verschiedenen Füllungstypen dargestellt in einem Quadrat von 100 x 100mm:

      

Reclinear 10%                                                          Grid 10%                                                                     Triangular 10%

      

Wiggle 10%                                                               Fast Honeycomb 10%                                               Full Honeycomb 10%

 

Typ:                                   Vorteil                                                  Nachteil
Raclinear                           Schnell, wenig Material                     keine hohe Stabilität
Grid                                    Stabil                                                     Längere Druckzeit
Triangular                         Stabil                                                     Längere Druckzeit
Wiggle                               Schnell                                                  keine hohe Stabilität
Fast Honeycomb             Schnell, wenig Material                      mittlere Stabilität
Full Honeycomb               Sehr Stabil                                            Längere Druckzeit

Des Weiteren kann der Kunde auch Angeben wie Dick die Wände, der Deckel und der Boden sein sollen. Durch die Stärke von diesen Elementen kann die Stabilität des Objektes auch stark beeinflusst werden.