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Der Einfluss der Schichthöhe beim 3D-Druck: Eine Fallstudie der Olympischen Ringe

Engineer Analysis Resin Stereolithography
  • 00003botton3DSPRO-Ingenieur
  • 00005bottonJul. 25 | 2024
  • 00002botton Engineer Analysis
  • 00001botton
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    Der olympische Geist strebt nach Exzellenz, und 3D-Druck strebt nicht nur nach Exzellenz, sondern auch nach Effizienz. Es gibt viele Faktoren, die die Qualität und Effizienz des 3D-Drucks beeinflussen, darunter die Schichthöhenparameter, die die Grundlage für einen erfolgreichen Druck bilden. Eine zu hohe Schichthöhe wirkt sich direkt auf die Auflösung des Endprodukts aus; eine zu niedrige Schichthöhe dauert lange und beeinträchtigt die Effizienz.

    3d printing layer height

    3DSPRO SLA 3D-gedruckte Ringe

    Schichtlinien, die wir auf den Olympischen Ringen gefunden haben

    Mit den Olympischen Spielen 2024 in Paris erwartet uns erneut ein spannendes Sportereignis. Um unser Gefühl der Teilnahme an den Olympischen Spielen zu verstärken, haben wir kürzlich eine Reihe von Artikeln mit olympischem Thema gedruckt, darunter die Olympischen Ringe , die Pariser Olympische Fackel , die Pariser Olympische Medaillen usw. Der gesamte Prozess war sowohl unterhaltsam als auch aufregend, und wir möchten diese Erfahrungen gerne mit Ihnen teilen.

    Ein bemerkenswerter Aspekt, den wir mitteilen müssen, ist das allgemeine Problem, auf das wir beim Drucken der olympischen Ringe gestoßen sind: die Schichtlinien beim 3D-Druck.

    Wie auf der Oberfläche eines der Ringe aus unserem ersten Druck zu sehen ist, sind die Schichtlinien deutlich sichtbar, was auch ein natürliches Merkmal der 3D-Drucktechnologie ist, bei der Objekte Schicht für Schicht aufgebaut werden.

    3d printing layer height

    Sichtbare Layerlinien

    Was sind Schichtlinien?

    Beim 3D-Druck sind Schichtlinien die sichtbaren kleinen Grate oder Linien, die auf der Oberfläche eines gedruckten Objekts erscheinen. Diese Linien sind ein natürliches Ergebnis des additiven Fertigungsprozesses, bei dem das Objekt Schicht für Schicht aufgebaut wird. Jede Schicht ist leicht versetzt zur vorherigen, wodurch ein treppenartiger Effekt entsteht.

    Die Schichtlinien auf einigen 3D-gedruckten Teilen sind normal und erwartungsgemäß. Problematisch können Schichtlinien jedoch werden, wenn sie aufgrund verschiedener Faktoren wie falscher Drucktemperatur, mechanischer Probleme oder hoher Druckgeschwindigkeit zu deutlich oder ungleichmäßig sind.

    Einer der wichtigsten Faktoren, der die Schichtlinien beeinflusst, ist die Schichthöhe zwischen den Schichten. Je dicker die Schichthöhe, desto rauer sind die Schichtlinien auf der Druckoberfläche.

    3d printing layer height and supports

    Sichtbare Schichtlinien und verbleibende Stützen

    Druckparameter für 3D-gedruckte Olympische Ringe

    ● Technologie: SLA 3D-Druck

    ● Material: Qualitätsharz Weiß (Somos® Ledo 6060)

    ● Schichthöhe: 0,025 mm

    Beim FDM-Druck ist die erste Schicht entscheidend für das Endprodukt. Ist sie zu dünn, ist der Abstand zwischen Düse und Druckbett sehr gering, was die ursprüngliche Form der ersten Schicht beschädigen kann. Ist die erste Schicht hingegen zu dick, ist der Abstand zwischen der ersten Schicht und dem Druckbett zu groß, was zu mangelnder Haftung führt. Dies wiederum führt unweigerlich zu einem verzerrten Endprodukt oder verhindert sogar einen erfolgreichen Druckabschluss.

    Beim SLA-Druck kann das Problem der ersten Schicht jedoch weitgehend eliminiert werden, da beim SLA ein hochenergetischer Laserstrahl im Harztank tanzt und die spezifische Form aushärtet. Genauer gesagt wird die 3D-Druckauflösung in unserem Fall maßgeblich von der Schichthöhe beeinflusst.

    In diesem Fall haben wir SLA und Somos® Ledo 6060 Harz zum Drucken der olympischen Ringe verwendet. Normalerweise haben mit SLA gedruckte Objekte relativ glatte Oberflächen. Die Schichtlinien auf dem Ring (siehe Bild unten) sind jedoch immer noch sichtbar, was uns zu der Frage veranlasste: Könnte die Einstellung der Schichthöhe einen so großen Einfluss auf das Endprodukt haben, selbst wenn sie auf die minimale Schichthöhe eingestellt ist? Wenn wir die Schichthöhe auf 0,1 mm einstellen, wird die Oberfläche wahrscheinlich recht rau sein (die Druckgeschwindigkeit wird jedoch wahrscheinlich höher sein).

    Probleme mit der Schichtlinie sind unvermeidlich.

    Fehlerbehebung

    Nachbearbeitung : Entfernen der Stützen und Schleifen

    Um das Problem der Schichtlinien zu lösen, ist eine Nachbearbeitung unerlässlich. Wir haben die Oberfläche durch Schleifen geglättet, wie im Bild unten gezeigt. Die Schichtlinien und Stützstrukturen werden entfernt und geschliffen, wodurch eine glatte Oberfläche entsteht. Der Glättungsprozess ist entscheidend für nachfolgende Nachbearbeitungsschritte wie Lackieren, Elektrotauchlackieren, Polieren usw.

    removing supports

    Wenn Sie jedoch bei 3DSPRO bestellen und produzieren, müssen Sie sich keine Sorgen über Drucke mit Schichtlinien oder Fehlern machen. Über die Preisanpassung hinaus stellen wir sicher, dass Ihr Teil Ihren Erwartungen entspricht. Unsere speziellen 3D Plus™-Nachbearbeitungsdienste und unser professionelles Kundensupport-Team kümmern sich mit Präzision und Sorgfalt um jedes Problem.

    Die Unterschiede

    Der linke Ring wurde im Rohdruckverfahren gedruckt, der rechte geschliffen. Beide haben die gleiche Schichthöhe. Ohne Nachbearbeitung sind die Schichtlinien auf der Oberfläche deutlich zu erkennen und die Oberfläche glänzt stärker. Der geschliffene Ring hingegen hat eine glattere Oberfläche und ist matter.

    layer liners vs sanding

    Abschließende Gedanken zur 3D-Druckauflösung

    Wir wissen seit langem, dass die Schichthöhe die Auflösung des 3D-gedruckten Endprodukts erheblich beeinflussen kann. Wir berücksichtigen jedoch selten, dass selbst innerhalb des Standardbereichs der Einfluss der Schichtlinien noch erheblich ist. Daher ist es entscheidend, die 3D-Druckgeschwindigkeit und die Qualität des Endprodukts in Einklang zu bringen.

    Wenn die Schichtlinien auf dem Druckprodukt zu deutlich sind, reicht einfaches Schleifen möglicherweise nicht aus, um die Fehler zu verbergen. Dies beeinträchtigt auch die Qualität der Nachbearbeitung erheblich und kann diese in manchen Fällen sogar unmöglich machen. Dadurch wird auch die Genauigkeit des fertigen Teils beeinträchtigt.

    Dies sind unsere interessanten Erkenntnisse zur Schichthöhe. Wir freuen uns sehr über Ihre Gedanken und Erfahrungen zur Schichthöhe, da sie unser kollektives Wissen zu diesem Thema bereichern. Teilen Sie sie gerne mit uns.

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