Ralf Berghammer hat geschrieben:
Ich hab mich vor ein paar Monaten mal damit beschäftigt und festgestellt, daß es
a) auf die Qualität des 3 D Druckers ankommt. Geräte ab 30 Tsd Euro aufwärts kennen das Problem nicht
b) auf das verwendete Pulver
c) auf die Software, die den Ablauf steuert
Hier werden ja nicht nur zwei Firmen, sondern zwei unterschiedliche Verfahren verglichen. Vielleicht sollte man für die Nicht-Konstrukteure einmal ein wenig die Grundlagen erklären; auf Details, wie Stützstrukturen etc. will ich aber verzichten.
Shapeways bietet zwar mehrere Verfahren des Rapid Prototyping an z.B. auch
selektives Lasersintern (SLS); die Teile aus dem für unsere Anwendungen meist verwendeten Materialien "Frosted Detail" bzw. "Frosted Ultra Detail" werden aber immer im
Multijet Modeling (MJM) (auch"Polyjet Modeling" genannt) hergestellt.
Admantis bietet die Herstellung im
Stereolithographie-Verfahren (SLA)an.
Sowohl SLA als auch MJM verwenden heute in der Regel als Ausgangsprodukt UV-empfindliche Photopolymere. Diese Materialien werden mittels UV-Licht polymerisiert und dabei vom flüssigen Ausgangszustand in den festen Endzustand überführt. Bei jeweils gleichen Materialien sind auch die mechanischen Eigenschaften der fertigen Werkstücke recht ähnlich; natürlich ist es ein Unterschied, ob z.B. Polypropylen oder ABS verwendet wird...
Die Unterschiede beider Verfahren beziehen sich auf das Aufbringen und Belichten des Materials:
Beim MJM wird es aus einem Druckkopf mit mehreren Düsen, der dem eines Tintenstrahldruckers entspricht, schichtweise partiell aufgetragen. Die Tröpfchengröße erlaubt in x- und y-Richtung eine Druck-Auflösung von ca. 600 dpi (ca. 0,04 mm) und wird durch die Bauform des Druckkopfs bestimmt. Die Auflösung in z-Richtung (also die Schichtdicke) bei gängigen Maschinen geht bis zu 0,016 mm hinunter. Nach dem Auftragen jeweils einer Schicht wird das Teil komplett mit UV-Licht gehärtet.
Bei SLA wird das Polymer mit einem Wischer komplett in einer dünnen Schicht aufgetragen. Diese Schicht wird dann mit einem entsprechend angesteuerten UV-Laser partiell belichtet und härtet an diesen belichteten Stellen aus. Danach wird die nächste komplette Schicht aufgetragen, partiell belichtet usw...
Standard-Schichtdicken bei SLA sind 0,05-0,25 mm; es gibt auch sogenannte Mikro-STL-Verfahren, die Schichtdicken bis herunter zu 1µm (= 0,001 mm) erlauben. Admantis gibt bei den durch sie vertriebenen Maschinen 0,01 - 0,1 mm an. Die Auflösung in x-y-Richtung wird durch die Ansteuerung des Laser bestimmt. Die anzutreibenden Elemente werden meist mit Piezo-Verstellern ausgerüstet, die eine reproduzierbare Positioniergenauigkeit von unterhalb 1 µm erlauben.
Die hier genannten Zahlenwerte sind natürlich einer ständigen Änderung durch Weiterentwicklung der Maschinen unterworfen. Insbesondere die Schichtdicke geht aber unmittelbar in den aufzubringenden Zeit- und Energieaufwand ein und bestimmt daher maßgeblich den Preis.
Üblicherweise kann man bei der Bestellung von Rapid-Prototyping-Teilen durch entsprechende Orientierung des Bauteils im Raum selber bestimmen, welches die x-, y- und z-Richtung ist. Diese Möglichkeit wird bei shapeways nicht angeboten; man kann also hier wenig Einfluss auf die Fertigung nehmen. Dies entspricht der grundsätzlichen Philosophie des Hauses; Peter Weijmarshausens Entwicklung einer Software zur automatischen Positionierung unterschiedlichster Bauteile innerhalb des Produktionsraums war ja die Grundlage zur Firmengründung.
Grundsätzlich werden beim MJM-Verfahren wohl eher technische Grenzen in der Auflösung erreicht als bei (Mikro-)SLA; allerdings sind die Maschinen durch ihre Bauform (Verwendung von Standard-Baugruppen der Großserien-"2D"-Drucker) zumindest derzeit noch wesentlich günstiger. Dafür arbeiten die SLA-Maschinen in der Regel schneller, da ja für die Bewegung in x-y-Richtung nicht das Material, sondern nur die Spiegel des Lasers bewegt werden müssen.
Wir dürfen also gespannt sein, wie es sich weiter entwickelt - in technischer, wie in wirtschaftlicher Sicht! Detlevs Link erlaubt uns hier ja schon einen Blick in die nähere Zukunft.
Viele Grüße aus München!
Axel
EDIT: Als ich den Beitrag heute Vormittag schrieb, war Thorstens Beitrag für mich nicht sichtbar; nun ist hier wohl manches doppelt gepostet - tut mir leid!