Materialien für SLS. Nutzung und Erhaltung

Um eine optimale Druckqualität zu gewährleisten, müssen die Materialien in geeigneter Weise verwendet und gelagert werden.

Verunreinigung von Materialien

Wenn mehrere Materialien in einem Drucker verwendet werden, ist es wichtig, Kontaminationen zu vermeiden, insbesondere zwischen Materialien mit sehr unterschiedlichen Schmelzpunkten. Während des 3D-Druckvorgangs erreicht die Kammertemperatur Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt des Materials. Bei Verunreinigungen durch andere Materialien mit niedrigeren Schmelztemperaturen besteht die Gefahr, dass diese im Inneren der Kammer schmelzen, wodurch bewegliche Teile beeinträchtigt und der Drucker beschädigt werden kann. Aus diesem Grund ist neben der korrekten Reinigung bei Materialwechseln auch die Vermeidung von Verunreinigungen des Pulvers notwendig.

Conservation

Es wird empfohlen, das Material in luftdichten Behältern, in trockener Umgebung und bei Temperaturen zwischen 10 und 20 ºC zu lagern. Einige Materialien sind besonders feuchtigkeitsempfindlich, z. B. PA11, PA12 und TPU. Es ist sehr wichtig, diese Materialien in einer Umgebung mit sehr niedriger Luftfeuchtigkeit zu lagern, damit sie nicht verderben. Es ist auch ratsam, sie regelmäßig in einem Ofen bei 100 ºC für 6 Stunden zu trocknen, um mögliche Feuchtigkeit zu entfernen.

Wenn das Pulver zu viel Feuchtigkeit aufnimmt und nicht sofort trocknet, ist es wahrscheinlich nicht mehr zu retten und es muss neues Pulver gekauft werden.

Das Hauptanzeichen für nasses Pulver ist das Auftreten von Defekten, Rissen und erhöhter Oberflächenrauheit der Teile.

Alle neuen Materialien enthalten in der Regel ein Mindesthaltbarkeits- oder Verfallsdatum. Dieses Datum ist ein Richtwert und gibt an, bis zu welchem Datum der Hersteller den ordnungsgemäßen Zustand des Materials vor dem Öffnen garantieren kann. Nach dem Öffnen ist dieses Datum nicht mehr relevant, und die Haltbarkeit des Materials hängt hauptsächlich davon ab, wie gut es aufbewahrt wird.

Erfrischung

Bei den meisten SLS-Druckmaterialien muss nach dem Gebrauch frisches Pulver hinzugefügt werden, damit sie wiederverwendet werden können. Dies wird als Erfrischung bezeichnet, und der Hersteller gibt den Prozentsatz des hinzuzufügenden Frischpulvers an.

Bild 1: Erfrischungsprozess des Pulvers. Quelle: Sinterit

Dies ist die empfohlene Mindestmenge, um das Pulver in gutem Zustand zu halten, aber es gibt Situationen, in denen es ratsam ist, die Menge des Erfrischungspulvers gegenüber den Angaben des Herstellers zu erhöhen:

• Sehr hohe Druckauflagen: Die Zersetzung des Pulvers wird hauptsächlich durch eine längere Einwirkung von hohen Temperaturen verursacht. Nach einigen Tagen des Druckens ist es ratsam, die Menge des Erfrischungspulvers leicht zu erhöhen.
• Wenn Qualitätseinbußen festgestellt werden, die nicht mit Druckerproblemen oder Feuchtigkeit zusammenhängen: Da das Pulver abbaut, verlieren die Teile an Qualität, weshalb Qualitätsprobleme manchmal auf abgebautes Material zurückzuführen sind und eine höhere Erfrischung erfordern können.

Tabelle 1: Erfrischungsraten der verschiedenen Sinterit-Materialien.

Sicherheit

Obwohl die meisten SLS-3D-Druckmaterialien an sich nicht giftig sind, kann eine längere Exposition ihnen gegenüber, wie bei jedem anderen feinen Pulver, ein Gesundheitsrisiko darstellen.

Es ist ratsam, beim Umgang mit Staub immer eine geeignete Schutzausrüstung zu tragen, wie z. B. eine Partikelfiltermaske, eine geschlossene Schutzbrille und Handschuhe.

Staub sollte immer in belüfteten Bereichen gehandhabt werden.

Einige Materialien haben eine gewisse Toxizität und erfordern daher besondere Sorgfalt bei der Handhabung. So besteht beispielsweise bei allen Materialien, die Glas- oder Kohlenstofffasern enthalten, ein erhöhtes Risiko in Verbindung mit diesen Fasern. Andere, wie z. B. TPU, können schädliche Dämpfe erzeugen, die nach dem Druck gut belüftet werden müssen.

In diesem Leitfaden werden Konzepte in allgemeiner Form erörtert und nicht auf eine bestimmte Marke oder ein bestimmtes Modell eingegangen, auch wenn diese an einigen Stellen erwähnt werden. Die Kalibrierungs- oder Einstellverfahren können sich von Marke zu Marke und von Modell zu Modell erheblich unterscheiden. Es wird daher empfohlen, vor dem Lesen dieses Leitfadens das Handbuch des Herstellers zu konsultieren.