Infotech Automation, ein Unternehmen aus der Schweiz, hat gemeinsam mit dem Materialhersteller DELO eine neuartige 3D-Druck-Anlage entwickelt. Der 3D-Drucker verfügt über mehrere Dosierköpfe und ist in der Lage unterschiedliche Materialien gleichzeitig additiv zu verarbeiten. Das 3D-Druck-System eignet sich für das professionelle Prototyping und die Kleinserienfertigung.
Das Schweizer 3D-Druck-Unternehmen Infotech hat zusammen mit DELO ein neues 3D-Druck-System entwickelt, das flüssige Materialien und Strukturen aus mehreren Materialien verarbeitet. Möglich wird das durch den Parallelbetrieb mehrerer Dosierköpfe, mit dem sich verschiedene Materialien in einem Druckschritt verarbeiten lassen. Hochleistungs-Epoxidharze von DELO erlauben die Fertigung von Bauteilen mit unterschiedlichen Bereichen physikalischer Eigenschaften. Das erklärt das Unternehmen in einer Pressemitteilung (PDF, 400 Kb; öffnet in neuem Fenster)
Das System im Detail
Der Hauptbereich des neuen Systems ist eine Abgabeeinheit, die mit bis zu drei verschiedenen Abgabeventilen ausgestattet werden kann. Je nachdem, über welche Eigenschaften das Druckmedium verfügen soll und welche zu dosierenden Strukturen benötigt werden, kann der Anwender aus vielen etablierten Abgabeventilen wählen. Dazu gehören Abgabeventile wie z. B. Strahlventile, Zeitdruckventile oder Schneckendosiersysteme. Für jedes Ventil gibt es eine separate vertikale Achse.
Dadurch, dass die Dosierköpfe parallel betrieben werden, können verschiedene flüssige Materialien in einem Druckvorgang kombiniert werden. Linearachsen und integrierte Echtzeitsteuerung sorgen für maximale Abgabegenauigkeit. Im STL-Modell wird die Segmentierung der Struktur und die Zuordnung der einzelnen Segmente zu den verschiedenen Abgabeventilen gespeichert. Mit der Slicer-Software können diese korrekt in das Abgabemuster implementiert werden.
Der Druckvorgang
Eine Kamera wird als Kalibrierung für das Abgabesystem eingesetzt. Sie bewegt außerdem den Roboterkopf und erkennt die Abgabeposition. Nicht nur die Präzision des Systems, sondern auch die verwendeten Materialien sind für die Herstellung von Multi-Material-Designs entscheidend, sondern auch die verwendeten Materialien. Während des Druckvorgangs werden die Materialien auf dem Infotech-System in flüssiger Form aufgetragen. Anschließend härten sie unter UV-Licht aus.
Durch berührungslose Höhenmessung wird die effektiv aufgebrachte Schichtdicke ermittelt, wodurch die Arbeitsabstände der Ausgabeeinheiten bei Bedarf dynamisch korrigiert werden können. Ein im System montierter UV-Lampenkopf bewegt sich entlang der letzten Schicht zum Aushärten und erzielt dabei eine sofortige Endfestigkeit.
Materialien mit ähnlichen Eigenschaften
Die mit DELO verwendeten Materialien sind kombinierbar und funktional. Sie haben ähnliche Eigenschaften und bauen so eine sehr gute Haftung aneinander auf. Sie sind transparent, leitfähig und flexibel und machen den Druck von beispielsweise Komponenten mit festen und flexiblen Bereichen oder mit transparenten und schwarzen Bereichen möglich. Sie bauen Strukturen mit Wandstärken von weniger als 500 µm ebenso wie komplexe Strukturen mit Überhängen oder Hinterschneidungen.
Der Dosier- und Aushärtungsprozess und die Reinigung von Dosiernadeln oder Flachdüsen funktionieren vollautomatisch. Nach einer bestimmten Zahl von Zyklen oder Komponenten kann die Reinigung festgelegt werden. Das neue System basiert auf dem bewährten IP-500 Desktop Dispenser. Es eignet sich für die Prototypenentwicklung und die Kleinserienfertigung in der Automobil– und Mikroelektronikindustrie. Die Materialien haben ähnliche Eigenschaften wie Hochleistungskunststoffe.