Unterstützung im 3D-Druck

Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

Spezialisiert auf CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 3D-Druck, Urethanguss, Rapid Tooling, Spritzguss, Metallguss,


Im 3D-Druckverfahrenwerden alle Teile Schicht für Schicht hergestellt. Aufgrund der Besonderheiten der 3D-Technologie und der Komplexität der 3D-Teile sind Stützstrukturen erforderlich. Sobald wir überlegt haben, welche Technologie anzuwenden ist, ist es entscheidend, Unterstützungsstrukturen mit endgültiger Zuneigung zu betrachten. Die Stützstruktur wirkt sich auf die Oberflächenbeschaffenheit der Teile aus, sie muss nachbearbeitet werden, um sie zu entfernen, dies führt zu Schönheitsfehlern oder Rauheit auf der Oberfläche.

Unterstützung im FDM

Im FDM-Prozessgeschmolzenes Material Schicht für Schicht in einem festgelegten Pfad selektiv aufgetragen wird, wiederholen Sie diesen Vorgang, bis das Teil fertig ist.

Beim FDM-Druck ist jede Schicht ein erhitztes Filament, das an anderen Schichten darunter und um sie herum haftet. Durch einen leichten Versatz zur vorherigen Schicht können wir das Modell mit einem Winkel von 45 Grad aufbauen. Sobald wir ein Feature mit einem Überhang von mehr als 45 Grad drucken müssen, sollten wir Stützmaterialien hinzufügen, um es zu halten und ein Durchhängen zu vermeiden.

YHT der FDM-Unterstützung

Wir können die Buchstaben Y, H und T im FDM-Druckverfahren berücksichtigen.

  1. Im Y-Buchstaben, obwohl er einen ausgestreckten Arm hat, kann er leicht gedruckt werden. Der Armwinkel beträgt 45 Grad oder weniger.
  2. Wenn der Mittelsteg im H-Buchstaben weniger als 5 mm beträgt, kann er ohne Stützstruktur oder Durchhängen erstellt werden. Ab 5 mm ist jedoch eine Abstützung erforderlich.
  3. Beim T-Buchstaben ist eine Stützstruktur für die Arme erforderlich. Ohne Stützstruktur fallen die Schmelzmaterialien herunter.

Nachteil der FDM-Unterstützung

  1. Die Unterstützungsstruktur in FDM hat eine Einschränkung der Nachbearbeitungsanforderungen. Dies führt zu Markierungen oder Beschädigungen auf der Oberfläche der Teile im Kontaktbereich der Stütze.
  2. Ein weiteres Problem besteht darin, dass Schichten auf einem Träger weniger perfekt sind, da die Trägerstruktur weniger stationär ist als die festen Schichten.
  3. Es ist sehr schwierig, die Unterstützung von kleinen und komplizierten Merkmalen zu entfernen.
  4. Für den Support sind zusätzliche Druckmaterialien erforderlich, dies verursacht zusätzliche Kosten. Beim Entfernungsprozess der Stütze erhöht die Nachbearbeitung auch die Gesamtkosten.

FDM-Unterstützungstypen

Es gibt zwei gängige Support-Typen in FDM:

  1. Die Art von flachem Akkordeon oder Gitter. Dies ist der gebräuchlichste Typ, der für die meisten FDM-Teile geeignet ist.
  2. Die baumartige Stütze. Diese Methode ist weniger beliebt, da sie weniger Kontakt mit der Oberfläche der Teile hat. Dies führt zu einer besseren Oberflächengüte nach der Nachbearbeitung.

Wir wählen die am besten geeigneten Trägertypen für Ihre spezifischen Anwendungen aus, um die Auswirkungen auf das ästhetische Erscheinungsbild zu minimieren.

Unterstützung im SLA

SLA Erstellen Sie 3D-Teile aus flüssigen Harzen von Fotopolymeren, diese Harze werden durch eine Lichtquelle verfestigt. Als verschiedene SLA-Drucker gibt es zwei typische Herstellungsverfahren. SLA-Teile können durch eine Lichtquelle unten aus dem Behälter für flüssige Materialien gezogen oder durch eine Lichtquelle oben in den Behälter für flüssige Materialien eingetaucht werden.

Um SLA-Teile an der Plattform zu befestigen, benötigt SLA in den meisten Fällen Stützstrukturen. Diese Stützstrukturen sind dünne Rippen mit kleinen Spitzen, die die Oberfläche der Teile berühren. Anzahl, Position und Verbindungsbereich der Stütze werden alle von der Software berechnet und normalerweise von der Form, Ausrichtung und dem Gewicht der Teile beeinflusst. SLA ist die genaueste Technologie, sie kann komplizierte Teile mit genauen Details drucken, bei richtiger Nachbearbeitung wird die Stützstruktur die endgültige Teilequalität nicht beeinträchtigen.

Designüberlegungen unterstützen

  1. Die Teileorientierung spielt eine entscheidende Rolle beim SLA-Support-Design. Wir können die Menge an Support reduzieren, indem wir Teile neu ausrichten.
  2. Wenn das ästhetische Erscheinungsbild der Oberfläche für SLA-Teile von größter Bedeutung ist, sollten wir die Teile auch neu ausrichten, um eine Stützstruktur auf der erforderlichen Oberfläche zu vermeiden.
  3. Bei komplexen Teilen mit dünnen oder komplizierten Merkmalen können wir Teile in separate Abschnitte unterteilen und nach dem Drucken zusammenbauen, was auch die Qualität und das Aussehen der Teile verbessert.

Unterstützung in MJF

MJF Ähnlich wie beim Tintenstrahldruck wird das flüssige Photopolymer Schicht für Schicht auf die Bauplattform gespritzt und dann durch ein UV-Lichtsystem verfestigt. Im MJF-Designprozess, überhängende Merkmale erfordern immer Unterstützung, unabhängig von den Winkeln. Diese Stützstrukturen werden niemals das Aussehen, die Oberflächenqualität und die technischen Eigenschaften der Teile beeinträchtigen.

Unterstützung in SLS

SLS Verschmelzen von Pulvermaterialien durch ein Lasersystem in einer Kammer. Bei diesem Verfahren sind keine Stützstrukturen erforderlich, das ungesinterte Pulver übernimmt die Rolle der Stütze. Dies wird zunehmen die Gestaltungsfreiheit, sondern erhöhen auch die Druckzeit und -kosten.

Unterstützung beim Binder Jetting

Binder-Jetting Ähnlich wie bei SLS werden Pulvermaterialien durch Bindemittel Schicht für Schicht verbunden und schließlich die Teile hergestellt. Bei diesem Verfahren ist keine Stützstruktur erforderlich, da Pulver die Stützrolle spielen.

Unterstützung im DMLS

DMLS Die Technologie erfordert immer Stützstrukturen, um das 3D-Teil im Druckprozess auf der Grundplatte zu fixieren. Aber auch Überhänge über 35 Grad können ohne Abstützung hergestellt werden.

Bei der Support-Nutzung sollten wir den Support einfach zugänglich machen, um sicherzustellen, dass der Support die Qualität des endgültigen Teils nicht beeinträchtigt.

Fazit

Die Unterstützung wirkt sich auf das Aussehen der Teile aus, eine Nachbearbeitung ist erforderlich, um die Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern. Mehr Stützstruktur erhöht die Designkomplexität, die Stütze muss auch hinsichtlich Ausrichtung und Genauigkeit optimiert werden, um Kosten und Zeit zu reduzieren. Wir fassen den Supportbedarf im 3D-Druck wie folgt zusammen:

3D-DrucktechnologieSupport-Anforderung
FDMAbhängig von der Teilegeometrie
SLAErforderlich
MJFStets
SLSNiemals
Binder-JettingNiemals
DMLSStets