Druckparameter

Auf der Seite Fertigungsverfahren finden Sie eine kurze Erläuterung zur FDM – Technologie, die wir primär mit unseren Maschinen anwenden.
Hier erfahren Sie mehr über verschiedenen Parameter die ausschlaggebend für Qualität, Druckzeit, Stabilität und Herstellungskosten sind.
Einer der wichtigsten Parameter, der vor allem die Optik des gedruckten Objektes beeinflusst, ist die Schichtdicke (Layer).
Beispielhaft wurde ein 20x20x20 mm Würfel als CAD-Datei erstellt und in Maschinendaten übersetzt. Zu sehen sind die einzelnen Schichten aus denen das Modell aufgebaut wird.

Eigenschaften:

Schichtdicke:              0,3 mm

Druckzeit:                    12 Minuten

Materialverbrauch:    1100 mm

Eigenschaften:

Schichtdicke:              0,2 mm

Druckzeit:                    21 Minuten

Materialverbrauch:    1200 mm

Eigenschaften:

Schichtdicke:              0,1 mm

Druckzeit:                    40 Minuten

Materialverbrauch:    1600 mm

Es ist zu erkennen, dass die Schichtdicke einen großen Einfluss auf Druckzeit, Materialverbrauch und Qualität hat. Niedrige Schichtdicken erhöhen die Herstellungsdauer und die Kosten, lassen Objekte jedoch feiner und ansprechender wirken. Schichten mit einer Höhe von 0,1 mm ermöglichen eine haptisch glatte Oberfläche und sind kaum erkennbar. Bei der Verwendung von 0,3 mm Layer sind die einzelnen Schichten deutlich fühl- und sichtbar. Durch Nachbearbeitung mit Harz, einer Grundierung oder Lack kann jedes Objekt nachträglich veredelt werden.

Für Endprodukte oder Geschenke sind daher dünnere Schichten empfehlenswert, während für Prototypen oder industrielle Testkomponenten größere Schichtdicken ratsam sind.

Neben der Oberflächenqualität spielt die mechanische Belastbarkeit eine weitere wichtige Rolle in der Fertigung. Je nach Anwendung können Modelle mit einer variierenden Füllung zwischen 0% und 100% hergestellt werden.
Beispielhaft sind in den folgenden Abbildungen die Maschinendaten für verschiedene Füllvolumen bei gleichem Objekt zu sehen.

10% Füllvolumen

20% Füllvolumen

50% Füllvolumen

Es sollte beachtet werden, dass ein höheres Volumen der Füllstruktur einen 3D Druck zwar widerstandsfähiger macht, die Druckzeit und damit einhergehend die Fertigungskosten ansteigen. Daher kann es sinnvoll sein, die mechanische Belastbarkeit nicht durch mehr Füllvolumen sondern durch ein anderes Füllmuster zu generieren.

Im Folgenden sind drei verschiedene Füllmuster bei gleichem prozentualen Füllvolumen dargestellt.

50% concentric

50% stars

50% 3d-honeycomb

Es ist zu erkennen, dass sich die verschiedenen Füllungen optisch stark voneinander unterscheiden. Dadurch entsteht der Eindruck, dass das Füllvolumen in allen drei Beispielen unterschiedlich groß ist. Dieser Effekt liegt jedoch ausschließlich an der Anordnung der einzelnen Bahnen. Im ersten Beispiel Concentric wurden einzelne konzentrische Bahnen generiert, die sich nicht kreuzen. Trotz 50% Füllung führt dieses Muster im Vergleich zu anderen Füllmustern zu einer geringeren Stabilität.

Das Füllmuster Stars bietet eine höhere Stabilität. Hier wurden beim Übersetzen von CAD-Datei in Maschinendaten gezielt kleinere Felder generiert, die sich immer wieder kreuzen. Ein solches Objekt kann wesentlich höheren Krafteinwirkungen standhalten.

Häufig wird auf die 3D-Honeycomb Füllung zurückgegriffen. Der Grund lässt sich optisch schon erahnen und spiegelt sich im Namen wieder. Bei dieser Struktur sind die einzelnen Felder, die sich kreuzen, nicht nur kleiner, sondern ändern über den gesamten Fertigungsprozess immer wieder ihre Form. So entsteht ein dreidimensionales Muster, dass nicht nur in der Höhe des Objektes sondern auch in der Tiefe vernetzt ist. Durch die Anwendung des 3D-Honeycombs kann Material und Druckzeit bei gleichbleibender Stabilität eingespart werden.

Die Preisersparnis geben wir direkt an unsere Kunden weiter.

Wir beraten Sie gerne wenn es darum geht, einen Kompromiss aus Wirtschaftlichkeit und Qualität zu finden.