Was ist Stereolithografie?

Der Begriff Stereolithografie beschreibt ein Verfahren, welches bei der Herstellung von 3-D-Objekten benutzt wird. Dieses Verfahren kann dazu genutzt werden, jegliche Objekte von unterschiedlicher Art anzufertigen und zu kreieren. Bei der Produktion werden häufig Bauteile als Ziel der Herstellung gewählt.

Wie läuft der Vorgang einer Stereolithografie ab?

Die Herstellung beginnt mithilfe von einem Computer. Dort werden die Daten erstellt und das Endprodukt wird modelliert (z.B. mit SOLIDWORKS). Die Daten werden mit einem Datenspeicher dem Labor für Stereolithografie übergeben und dort werden die Daten umgesetzt. Das Labor nutzt für die Herstellung ebenfalls einen Computer und liest die übergebenen Daten ein. Die angefertigten Produkte werden aus einem bestimmten Harz hergestellt, wie beispielsweise Acryl- oder Vinylesterharz. Dieser Stoff ist lichtaushärtend und ist somit ideal für das Verfahren bei der Stereolithografie.

Das flüssige Harz wird in einen Behälter gefüllt und anschließend in die Maschine gegeben. Auf den Behälter wird eine löchrige Plattform platziert, auf der das Ergebnis entsteht. Dieses Gitter taucht in das flüssige Harz ein und der Vorgang beginnt. Ein Laserstrahl in der Maschine fährt scheibchenweise die Konturen des Modells ab. An den Stellen, an denen der Laserstrahl auf das Harz trifft, härtet es aus und die einzelnen Schichten des Modells entstehen. Das Gitter fährt bei jedem Vorgang einen ausgewählten Abstand nach unten und bestimmt somit die Schichtstärke. Dabei liegen die Schichtstärken normalerweise im Bereich von 0,05-0,25 mm.

Nachdem das Gitter hinabgefahren ist, wird das Harz wieder glatt gezogen mithilfe von einer Rakel, die in der Maschine integriert ist. Das Ergebnis wird abhängig von der Komplexität in einem bestimmten Zeitraum von mehreren Stunden erstellt. Das Objekt wird nach dem Trocknen von überflüssigem Material befreit und mit Aceton gereinigt. Zur endgültigen Fertigstellung wird es in einem UV-Ofen vollständig ausgehärtet. Nach dieser Aushärtung ist das Verfahren der Stereolithografie abgeschlossen und das Endprodukt liegt vor.

Vor- und Nachteile von Stereolithografie

Die Vorteile werden schnell ersichtlich, denn mit dieser Technologie sind sehr detaillierte Oberflächen möglich. Die Fertigungsgenauigkeit bei diesen Modellen ist sehr hoch und es können transparente Bauteile erzeugt werden. Durch die hervorragende Qualität sind komplexe Formgebungen möglich.

Der Nachteil bei Stereolithografie ist, dass nur bestimmte Stoffe, wie Kunststoff und Harz für das Verfahren verwendbar sind. Neben einem langsamen Herstellungsprozess ist auch die Herstellung von bestimmten geometrischen Formen ein Problem. Diese geometrischen Formen werden oftmals mit stützenden Strukturen erstellt und diese werden nach der Fertigstellung entfernt. Mit der Entfernung der Stützstrukturen werden diese Formen instabil. Trotz dessen ist die Herstellung einer Vielzahl von unterschiedlichen Bauteilen bei diesem Verfahren möglich. Stereolithografie ist somit für verschiedene komplexe Figuren, Formen, Objekte und Bauteile ideal geeignet.


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