Veredelung von 3D Druck Bauteilen
Überzeugende Bauteiloberflächen
Je nach additiver Fertigungstechnologie unterscheiden sich die Oberflächen 3D gedruckter Bauteile. So entsteht bei den pulverbettbasierten Verfahren SLS und HP MJF eine leicht raue Oberfläche. Beim FDM Verfahren zeichnen sich die Druckschichten, bzw. auf den Ober- und Unterseiten auch die einzelnen Verfahrwege der Druckdüse deutlich ab. Die Oberflächenqualität der unbehandelten 3D gedruckten Objekte ist für viele Anwendungen ausreichend, kann aber mit wenigen und oftmals sehr einfachen Veredelungsschritten wesentlich optimiert werden.
Veredelungsmöglichkeiten 3D gedruckter Bauteile
So wie die Oberflächengüten technologiebedingt stark variieren, unterscheiden sich auch die Nacharbeiten, welche an einem 3D gedruckten Bauteil durchgeführt werden können. Bei pulverbasierten Verfahren müssen die Bauteile komplett von überflüssigem Pulver befreit werden. Bei FDM müssen oftmals Stützstrukturen bzw. Plattformen entfernt werden. Je nach Material lässt sich nun die Oberflächengüte mittels Schleifprozessen aufbereiten. Bei FDM wird das meist händisch gemacht, während SLS und MJF gleitgeschliffen werden. Weitere Veredlungsschritte reichen von Färben über Lackieren bis hin zu chemischem Glätten, allerdings stehen diese Prozesse nur den pulverbettbasierten Verfahren zur Verfügung.
Färben
Für den Färbeprozess nutzt man Textilfarbe, welche im Färbeprozess oberflächig in das Bauteil eindringt. Der Färbeprozess ist dabei denkbar einfach: In einem erhitzen Wasserbad werden die notwendigen Farbpigmente aufgelöst und anschließend die Bauteile hinzugegeben. Nach einer gewissen Zeit haben die Bauteile die Farbe aufgenommen und können wieder herausgenommen werden. Es folgt eine kurze Trockenphase und schon sind die Bauteile für den nächsten Veredelungsschritt oder für den Einsatz bereit.
Verdichtungsstrahlen
Durch das Verdichtungsstrahlen wird die Oberfläche der fertig gedruckten Bauteile verdichtet. Ein hochwertiges Strahlgut wird dabei auf die Oberfläche geschossen, wodurch eine leicht samtige und geglättete Oberfläche entsteht. Diese ist im Gegensatz zur nicht geglätteten Oberfläche weniger kratzempfindlich und rau. In Kombination mit dem Färbeprozess ist es die bei uns beliebteste Veredelungskombination.
Gleitschleifen (Trowalisieren)
Beim Gleitschleifen – auch Trowalisieren genannt – werden die gefertigten Bauteile nach dem Entpulvern zusammen mit verschieden geformten Schleifsteinen in einen Vibrationstrog gegeben. Die darin erzeugten Schwingungen lassen eine Durchlaufbewegung von Steinen und Bauteilen entstehen. Dadurch wird ein gleichmäßiger Abrieb am Bauteil erzeugt, was wiederum zu einer homogenen, glatten Oberfläche führt. Scharfe Bauteilkanten werden mit diesem Verfahren verrundet.
Lackieren
Nach gründlicher Entfernung der ggf. sichtbaren Baustufen und anschließender Grundierung ist ein Lackieren mit zwei bis drei Deckschichten umsetzbar. Hochwertige Flächen an Sichtbauteilen stellen damit kein Problem dar.
Dichtol-Infiltrieren
Mit einer Dichtol-Infiltrierung können 3D gedruckte Bauteile druckdicht gemacht werden. Dabei wird das Bauteil in ein mit Dichtol gefülltes Bad getaucht. Die Imprägnierung dringt in die offenen Poren des Bauteils ein und verschließt diese zuverlässig.
Chemisches Glätten
Mittels des sogenannten chemischen Glättens können Oberflächen auf 3D gedruckten Bauteilen so veredelt werden, dass sie den Oberflächen von Spritzgussbauteilen nahekommen. Das Bauteil wird hierzu in eine geschlossene Apparatur gehängt, in der Lösemittel verdampft wird. Dieser feine Lösemitteldampf greift die raue Oberflächenstruktur des Bauteils an, wodurch sie geglättet wird und ein gleichmäßiges Oberflächenfinish entsteht.