Stereolithography (SL)

image of Erklärung der Technologie Stereolithography und deren Charakteristiken, Vorteile und Nachteile, Materialien, Maschinen, Hersteller, Anwendungsfälle sowie Verarbeitungskette. image of Erklärung der Technologie Stereolithography und deren Charakteristiken, Vorteile und Nachteile, Materialien, Maschinen, Hersteller, Anwendungsfälle sowie Verarbeitungskette.

Synonyme

SL, SLA, Vat Polymerisation

Prozessbeschreibung

Ein UV Laser härtet ein flüssiges Photopolymer an der Oberfläche eines Bades. Das Bauteil wird durch das Absenken der Plattform in dem Bad aufgebaut. Weiter lesen

Eine Stereolithography Maschine baut Teile aus einem flüssigen Photopolymer durch UV-Licht aktivierte Polymerisation auf. Die Teile werden auf einer Bauplattform innerhalb des Flüssigkeitsbades produziert. Die Oberfläche des Bades wird mittels des Lasers ausgehärtet. Danach senkt sich die Bauplattform und eine nächste Schicht wird darauf gebaut.

Stereolithography benötigt Stützstruktur, welche aus dem gleichen Material aufgebaut wird.

Vor- und Nachteile

Stereolithography kann grosse Teile mit guter Oberflächengüte herstellen. Eine grosse Palette an Materialien ermöglicht spezifische Eigenschaften. Allerdings funktioniert die Technologie nur mit Photopolymeren, welche mit der Zeit altern und somit nicht beständig sind. Weiter lesen

Die Technologie kann Teile mit guter Oberflächengüte und feinen Details produzieren. Maschinen mit grossem Bauraum ermöglichen grosse Teile. Eine Vielzahl von unterschiedlichen Photopolymeren erlaubt es, Teile mit sehr spezifischen Eigenschaften zu produzieren.

Stereolithography funktioniert nur mit Photopolymeren und nicht mit Standardmaterialien. Diese sind nicht beständig über Zeit und verlieren ihre mechanischen Eigenschaften und Geometrie. Die Materialien sind zudem teuer und der Bauprozess langsam.

Anwendungsbereiche

  • Prototypen werden mit guter Oberfläche und feinen Details für visuelle Tests, Form- und Passtests sowie teilweise zu Funktionstests gebaut. Spezielle Materialien immitieren die Eigenschaften von Standardmaterialien (kurzfristig).
  • Urmodelle für verschiedene traditionelle Prozesse werden aufgrund der guten Oberflächengüte mittels Stereolithography produziert.

Charakteristiken / Restriktionen

  • Maximale Bauraumgrösse: 2’100 x 700 x 800 mm3
  • Kleinste mögliche Strukturgrösse: 0.1 mm
  • Genauigkeit: +/-0.15 mm
  • Kleinste Schichtdicke: 0.016 mm

Die Charakteristiken sind nur Anhaltspunkte, da sehr unterschiedliche Maschinen existieren.

Verarbeitungskette

Stereolithography Teile werden in einem UV-Ofen nachgehärtet und die Stützstruktur mechanisch entfernt. Weiter lesen

Produktionsplanung

Die Produktion wird in einer speziellen Software geplant. Eines oder mehrere digitale 3D-Modelle (typischerweise im STL Format) werden im Bauraum platziert. Mehrere Teile können zusammen produziert werden, solange diese alle auf der Bauplattform befestigt sind.


Nachbearbeitung

  • Entfernen der Bauplattform aus dem Bad: Die Bauplattform mit den Teilen darauf wird aus dem Bad gehoben und getrocknet.
  • Nachhärten: Gewisse Teile werden in einem UV Ofen nachgehärtet um eine komplette Polymerisation zu erreichen.
  • Entfernen der Stützstruktur: Die Stützstruktur wird mechanisch entfernt.
  • Oberflächenbearbeitung: Teile werden weiterverarbeitet durch Hinzufügen von Material (z.B. Lackieren, Färben)

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