Design-Tipps für den Polyjet 3D-Druck

Der Artikel enthält wichtige Tipps und Empfehlungen für die Gestaltung von Polyjet 3D-Druckern.
Polyjet printed part

Der Polyjet 3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem flüssiges Photopolymer schichtweise ausgehärtet und so das gesamte Teil Schicht für Schicht aufgebaut wird. Das Polyjet 3D-Druckverfahren ist äußerst präzise und ist in der Lage mehrere Farben und Materialien gleichzeitig zu drucken. Ein besonderes Augenmerk sollte auf den ersten Schritt, den Entwurf des Teils, gelegt werden, um die Möglichkeiten des Polyjet 3D-Drucks voll ausschöpfen zu können. Im Folgenden finden Sie wichtige Design-Tipps und Empfehlungen für den Polyjet 3D-Druck.

Volumen, Wandstärke und Merkmalabmessungen

Xometry Europe empfiehlt die folgenden Maße beim Entwurf für den Polyjet 3D-Druck:

  • Mindestwandstärke: Obwohl der Polyjet 3D-Druck noch dünnere Wände erzeugen kann, empfehlen wir eine Mindestwandstärke von 1 mm, unabhängig von Stützstruktur, Material oder den erwarteten Belastungen. Durch diese Mindestwandstärke wird sichergestellt, dass die Wand gedruckt werden kann und den Belastungen, die beim Entfernen der Stützstrukturen, bei der Nachbearbeitung und während der Lieferung auftreten, standhalten kann.
  • Bauvolumen: Die Polyjet 3D-Druckpartner von Xometry können Teile mit Abmessungen von bis zu 490 mm x 391 mm x 200 mm herstellen. Größere Teile können in mehrere kleine Bauteile aufgeteilt werden, die einzeln gedruckt und anschließend zusammengesetzt werden.
  • Mindestmerkmalgröße: Die Polyjet 3D-Drucktechnologie erreicht eine Mindestmerkmalgröße von 1,2 mm in jede Richtung bei starren Materialien und 2 mm bei gummiartigen Materialien.

Toleranzen

Der Polyjet 3D-Druck zählt zu den genauesten 3D-Druckverfahren. Bei dieser Technologie werden Schichten aufgetragen, die mit einer Schichtdicke von 0,004 mm deutlich dünner als ein Blatt Papier sind. So werden Toleranzen von ±0,1 mm für die ersten Dutzend mm und ±0,05 mm für die folgenden mm erreicht.

Ineinandergreifende Elemente

Das Polyjet Fertigungsverfahren kann voll funktionstüchtige Baugruppen mit beweglichen Gegenstücken drucken. Um eine Verschmelzung der Bauteile zu vermeiden, empfehlen wir einen Mindestabstand von 0,5 mm zwischen aneinandergrenzenden Teilen.

Baugruppen

Bei besonders großen oder komplexen Baugruppen werden die Einzelteile normalerweise separat gedruckt und anschließend zusammengesetzt. Die Kontaktflächen sollten eine Mindesttoleranz von 0,6 mm erhalten. Damit werden Reibungseffekte berücksichtigt, die in den meisten CAD-Programmen bei perfekt passenden 3D-Modellen nicht eingerechnet werden. Der Abstand bietet ausreichend Platz für Klebstoff, falls die Einzelteile zusammengeklebt werden. Außerdem empfiehlt es sich glatte Kontaktflächen mit Aussparungen und passenden Erhebungen auf der Gegenseite auszustatten, um die Stabilität der Verbindung zu verbessern.

Stützstrukturen

Bei freischwebenden und überhängenden Merkmalen wird der Einsatz von Stützstrukturen erforderlich. Polyjet weist keine selbsttragenden Überhangwinkel auf. Sobald Überhänge vorhanden sind, müssen daher Stützstrukturen eingeplant werden. Beim Polyjet 3D-Druck können Stützstrukturen aus einem speziellen, wasserlöslichen Material gedruckt werden. Dies erleichtert und beschleunigt die Entfernung der Stützstrukturen nach dem Druck, da das Teil dann nur mit Wasser gespült werden muss. Setzen Sie Stützstrukturen nur dann ein, wenn sie wirklich benötigt werden, da das verbrauchte Material die Gesamtkosten spürbar anheben kann.

Löcher und Stifte

Mit Hilfe des Polyjet 3D-Drucks können Löcher direkt gedruckt werden. Wir empfehlen jedoch bei der Konstruktion Löcher mit Standard-Durchmessern einzuplanen und diese dann nach dem Druck zu bohren. Falls gedruckte Löcher unabdingbar sind, empfehlen wir einen Mindestdurchmesser von 0,5 mm. Dieser Durchmesser wird auch für nicht funktionale Stifte empfohlen. Bei funktionalen Stiften empfiehlt sich ein Mindestdurchmesser von 2 mm. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, vorgefertigte Standard-Stifte zu verwenden.

Prägung und Gravur

Bei Gravuren empfehlen wir mindestens 0,5 mm sowohl für die Tiefe als auch die Breite des Merkmals. Bei geprägten Details empfehlen wir ein Mindestbreite von 0,8 mm und eine Mindesthöhe von 0,5 mm.

Konvertierung des CAD Modells in ein geeignetes Dateiformat

Der Entwurf eines Teils für den 3D-Druck endet nicht mit dem Erstellen eines 3D CAD-Modells. Die Konvertierung des CAD-Dateiformats in ein für den 3D-Druck geeignetes Dateiformat ist ein nicht zu vernachlässigender Schritt. STL ist das gängigste Dateiformat für den 3D-Druck. Dieses Dateiformat enthält jedoch nur geometrische Daten. Das Polyjet 3D-Druckverfahren kann mehrere Farben und mehrere Materialien gleichzeitig drucken. Um von dieser Möglichkeit gebrauch zu machen, müssen entsprechende Dateiformate wie OBJ und 3MF verwendet werden, die sowohl die geometrischen Daten als auch Informationen über Farbe, Textur und Material enthalten. Hier können Sie mehr über die verschiedenen Dateiformate für den 3D-Druck und deren Besonderheiten erfahren.

Fazit

Xometry Europe bietet einen schnellen, zuverlässigen und hochgenauen Polyjet 3D-Druck-Service. Mit Hilfe unserer Plattform für Sofortangebote und unserem Netzwerk aus mehr als 2.000 Fertigungspartnern sorgen wir für einen reibungslosen Produktionsablauf, vom Kostenvoranschlag bis hin zur Lieferung vor Ort.

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