Druckverfahren FFF

Konturen drucken

Im ersten Arbeitsschritt werden die Konturen des Bauteils gedruckt.
Der extrudierte Faden wird dabei so selten wie möglich unterbrochen. Das ergibt stabile Bauteile.

Flächen füllen

Typischerweise werden die Oberflächen der Bauteile komplett gefüllt.

Schicht auf Schicht drucken

Die extrudierten Fäden haben eine Temperatur zwischen 190°C und 260°C.
So verschmilzt der neu aufgebrachte Kunststoff zuverlässig mit den vorhandenen Lagen.

Fertiges Bauteil

Das fertige Bauteil benötigt nur wenige Minuten zum Abkühlen und ist dann sofort einsetzbar.

3D-Drucker und 3D-Druck-Verfahren waren lange Zeit mit hohem technischem und finanziellem Aufwand verbunden, so dass diese Techniken und Maschinen hauptsächlich den Entwicklungsabteilungen der großen Industrieunternehmen oder spezialisierten Dienstleistern vorbehalten waren.

Durch Etablierung des Druckverfahrens der Fused Filament Fabrication (deutsch: Schmelzschicht-Verfahren) ist der 3D-Druck in den letzten Jahren erschwinglich geworden und erfreut sich zunehmender Verbreitung.

 

Verfahren

Im Schmelzschicht-Verfahren werden Bauteile in dünnen, übereinander gelegten Schichten hergestellt.

Beim Druck jeder einzelnen Schicht werden zunächst alle Ränder des Bauteils gefertigt. Anschließend werden die zum Bauteil gehörenden Flächen ausgefüllt. Der Druck erfolgt hierbei durch Verflüssigung eines drahtförmigen Kunststoffmaterials durch Erwärmung, das Aufbringen durch Extrudieren mittels einer Düse, sowie einer anschließenden Erhärtung durch Abkühlung.

Nacheinander werden viele einzelne Schichten übereinander gelegt und dabei miteinander verschmolzen. So können komplexe und große Bauteile gefertigt werden - sogar mit Geometrien, die im Spritzguss oder mit zerspanenden Methoden nicht umsetzbar wären.

Übliche Schichtdicken liegen, je nach Anwendungsfall, zwischen 0,05 - 0,5 mm. Es können Vollkörper und Hohlkörper gefertigt werden. Die herstelllbaren Wandstärken sind nach unten verfahrensbedingt beschränkt - je nach eingesetzter Düse auf 0,5mm bis 1mm. Nach oben gibt es bei den herstellbaren Wandstärken jedoch keine Grenzen.

Große Überhänge erfordern das Einsetzen von Stützmaterial. Bis zu einer gewissen Grenze - als Faustregel kann man von 45° ausgehen - ist es mit den meisten Materialien möglich, ohne Stützmaterial auszukommen.

 

Werkstoffe

Für das FFF-Verfahren können Thermoplaste wie Polyethylen, Polypropylen, Polylactid, ABS und thermoplastische Elastomere eingesetzt werden. Diese Materialien werden häufig in Form von Fäden (sog. Filament) als Rollenware vertrieben.

 

Filamente von Membino

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