Prof. J. Walter - Informationstechnik, Mikrocomputertechnik, Digitale Medien Stand der Technik
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3D-KL Testverfahren
Wintersemester 2020
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Yannick Huebner

Stand der Technik

Zum aktuellen Zeitpunkt unterscheidet man in 7 verschiedene Druckverfahren. Diese haben unterschiedlich Vor- und Nachteile und sind auch unterschiedlich präzise

1. FDM - Fused Deposition Modelling

Das FDM-Verfahren erstellt schichtweise von unten nach oben Bauteile aus geschmolzenene Thermoplast-Filiament (PLA,...).

Der Arbeitsbereich ist ein dreiachsiges Koordinatensystem in dem der Extruder verfahren kann. Unterschiede gibt es in der Druckplatte, die entweder fest oder beweglich in Z-Richtung ist. Je nach Bauart der Maschine können 1, 2 oder 4 Extruder parallel arbeiten. Die Extruder können entweder zusammen oder getrennt voneinander drucken.

Bsp.: Ultimaker 3




2. 3DP - Pulverdruck

Beim 3D Pulverdruck entsteht ein Modell durch gipsartiges Pulver, das in eine dünnen Schicht verteilt wird. Durch zugeben einen Binders haftet die nächste überlagernde Schicht mit der darüberliegenden.


3. SLS - Selektives Laserschmelzen

Selektives Laserschmelzen wird auch Sintern genannt. Das Ausgangsmaterial ist eine Pulverschicht, die mithilfe eines Laserstrahls die Pulverpartikel verschmilzt und so SChicht für Schicht miteinander verbindet. Bei diesem Verfahren wird aus einem pulverförmigen ausgangsstoff räumliche Strukturen hergestellt.


4. EBM/EBAM - Elektronenstrahlschmelzen

Bei diesem Druckverfahren kommt ein Elektronenstrahl als Energiequelle zum Einsatz, der das aufgetragenen Metallpulver gezielt aufschmelzt. Dadurch verbinden sie die einzelnen Schichten ähnlich wie beim Selektivem Laserschmelzen.


5. STL/SLA Stereolithographie

Ausgangsstoff ist hierbei ein flüssiger Kunstoff der sich unter Lasereinsttrahlung verfestigt und aushärtet. Um die Bewegungen in die einzelnen Achsen zu realisieren sind spezielle Spiegel notwendig die den Laserstrahl an die gewünschte Position reflektieren.


6. MJM - Multi- der Polyjet Modeling

MJM hat im Gegensatz zu den anderen Druckverfahren einen Druckkopf mit viele kleine Extruder. Diese tragen das Material punktgenau auf und ermöglichen somit eine sehr hohe Auflösung und komplexe Formen. Zum Aushärten wird das Material ständig mit UV-Licht bestrahlt.


7. FTI - Film Transfer Imaging

 Ähnlich wie beim Laserschmelzen wird hier ein gezielter Lichtstrahl zum Härten des Materials benutzt. Als Material wird bei diesem Verfahren Transportfolie benutzt, die unter Bestrahlung durch einen Beamer an der gewünschten Stelle aushärten lässt und sich bei den wiederholenden Vorgängen mit der Vorgängerschicht verbindet.


Kartesischer 3D Drucker der Hochschule Karlsruhe

kartesischer 3D-Drucker der Hochschule Karlsruhe
Aufbau des Druckers an der Hochschule im CAD mit Orientierung des Koordinatensystems

Im Informationstechnik Labor von Prof. Walter befindet sich eine Messuhr mit eingebauter Bluetoothfunktion, die die gemessenen Werte über das Dateiformat csv ausgibt. Anhand dessen können später mithilfe von Excel Diagramme erstellt und wichtige Kennwerte wie Prozessfähigkeit abgeleitet werden. Die Auflösung der Messuhr beträgt 0,1um, bei einer maximalen Fehlergrenze von 2,2um.

Messuhr mit Stativ
Messuhr mit Stativ



  Mit Unterstützung von Prof. J. Walter Wintersemester 2020