3D-Druck-Anlage für Multimaterial-Designs

Funktionale Strukturen zuverlässig drucken

Für das Fertigen von Multimaterial-Designs spielen neben präziser Anlagentechnik auch die verwendeten Materialien eine entscheidende Rolle. Diese werden im Druckprozess auf der Infotech-Anlage flüssig aufgetragen und mit UV-Licht ausgehärtet. Die effektiv aufgetragene Schichtdicke wird dabei mit einer berührungslosen Höhenmessung ermittelt. Damit kann bei Bedarf der Arbeitsabstand der Dosiereinheiten dynamisch korrigiert werden. Zum Aushärten fährt der in der Anlage montierte UV-Lampenkopf die zuletzt dosierte Kontur nach. Das Material erreicht damit sofort seine Endfestigkeit.

Das Besondere an den Flüssigmaterialien z.B. von DELO ist ihre gute Kombinierbarkeit und ihr funktionaler Charakter. Aufgrund ihrer ähnlichen chemischen Eigenschaften bauen die Druckmaterialien eine sehr gute Haftung zueinander auf und zeigen im ausgehärteten Zustand isotrope Eigenschaften in alle Druckrichtungen. Zudem bringen sie Funktionen wie Transparenz, Leitfähigkeit oder Flexibilität mit (Bild 1).

Mit den DELO-Materialien lassen sich damit Bauteile mit verschiedenen Funktionen zuverlässig drucken – zum Beispiel Teile mit festen und flexiblen oder transparenten und schwarzen Bereichen. Strukturen mit Wandstärken von unter 500 µm können ebenso realisiert werden wie komplexe Strukturen mit Überhängen oder Hinterschneidungen.

Prozesssicherheit

Damit ein angefangener Druckauftrag nicht aufgrund von Prozessschwankungen abgebrochen wird, gewährleisten verschiedene Werkzeuge die Prozesssicherheit. So weisen sowohl Hard- als auch Software der Anlage Funktionen zur Prozessüberwachung auf. Auch das Dosierresultat lässt sich unter anderem durch eine Überprüfung der Punkt- beziehungsweise Liniengröße bestimmen. Die Resultate können als Logfile gespeichert oder mit einer „Traceability“ Software weiterverarbeitet werden. Die Anbindung an einen Linienrechner steht als Option zur Verfügung. Der Interactive Media Finder ist vor allem für die Prozessentwicklung ein zeitsparender, effizienter und intuitiv zu bedienender Helfer. Während des Live-Dosierens können Parameter verändert werden, was sich unmittelbar auf das Dosierergebnis auswirkt und beobachtet bzw. gemessen werden kann. Sobald die optimalen Parameter gefunden sind, können diese per Mausklick in der Datenbank gespeichert und in Anwendungsprogrammen abgerufen werden (Bild 2).

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit einer Viskositätskompensation. Dies geschieht anhand der gemessenen Dosierresultate wie Tropfendurchmesser oder Gewicht des Materials, das auf eine integrierte Analysewaage dosiert wird. Die entsprechenden Dosierparameter werden daraufhin automatisch angepasst. In der Regel kann im Dosierset zwischen zwei verschiedenen Dosierparametern ausgewählt werden. Das kann bei einem elektropneumatischen Jetventil beispielsweise der Kartuschendruck oder die Öffnungszeit sei. Die Viskositätskompensation stellt einen Ausgleich der chemisch bedingten Viskositätsschwankungen von Druckmaterialien sicher und sorgt somit ebenfalls für ein präzises Druckergebnis.