SLS 3D-Druck Positionierung

Die korrekte Positionierung der Werkstücke ist entscheidend für den Erfolg des Produktionsprozesses. Die wichtigsten Punkte, die es zu beachten gilt, sind die folgenden:

• Wärmestaus müssen vermieden werden und es muss möglich sein, die Wärme angemessen abzuführen: Zu diesem Zweck ist es wichtig, den Druck von sich vollständig überlappenden Schichten übereinander zu vermeiden. Aus diesem Grund sind die Teile in der Regel schräg zur Plattform angeordnet. Außerdem sollte bei halbgeschlossenen Räumen die Öffnung immer nach oben gerichtet sein.
• Große ebene Flächen sind verzogen: Lagen mit zu großen zusammenhängenden Flächen sollten vermieden werden. Im Allgemeinen ist es nicht ratsam, Flächen mit einer Größe von mehr als 12 cm² oder mit Abmessungen von mehr als 6 cm auf einer der Achsen in einer einzigen Schicht zu drucken.

Bild 1: Beispiel eines Teils, das sich aufgrund einer schlechten Positionierung verzieht. Quelle: Eigene Ausarbeitung.

• Die Schichten müssen homogen sein: Die bedruckte Fläche muss in jeder Schicht ähnlich sein, wobei abrupte Änderungen von einer Schicht zur nächsten zu vermeiden sind. Mangelnde Homogenität führt häufig zu Markierungen und ästhetischen Mängeln an den Teilen.

Bild 2: Positionierung bei homogener (links) und nicht-homogener (rechts) Produktion. Quelle: Sinterit

• Große Volumina bergen ein hohes Ausfallrisiko: Großvolumige Teile, bei denen es nicht möglich ist, die Schichten zu verschieben, um eine Wärmekonzentration zu vermeiden, sollten ausgehöhlt oder mit einem Füllermuster gedruckt werden.

Tipps zur Positionierung

• Flache Oberflächen: Es ist ratsam, sie in allen Achsen in einem Winkel von 45º zu positionieren, um Verformungen oder Wärmestau zu vermeiden.

Bild 3: Beispiel für die richtige Positionierung eines Werkstücks mit großen ebenen Flächen. Quelle: Sinterit

• Vollblöcke: Wie ebene Flächen sollten sie in allen Achsen unter 45° positioniert werden. Eine Ausnahme bilden Hohlprismen mit geringer Wandstärke, deren optimale Positionierung senkrecht ist, da dies die Wärmeabfuhr von den Seiten ermöglicht. Bei großen Prismen ist es ratsam, das Teil auszuhöhlen.

Bild 4: Beispiel für die richtige Positionierung eines Prismas. Quelle: Sinterit

• Halboffene Volumen oder Kästen: Ihre Positionierung richtet sich nach den oben genannten Regeln, wobei die Öffnung immer nach oben gerichtet sein sollte.

Bild 5: Beispiel für die korrekte Positionierung einer Box. Quelle: Sinterit

• Details mit glatten Oberflächen und scharfen Kanten: Glatte Oberflächen oder Details, wie Kugeln oder abgerundete Elemente, sollten für eine bessere Qualität nach unten positioniert werden, während Details mit scharfen Kanten nach oben ausgerichtet werden sollten. Im Allgemeinen zeigen nach unten gerichtete Flächen weichere Details, während nach oben gerichtete Flächen schärfere Details zeigen.
• Öffnungen, Kanäle und Löcher: Wann immer möglich, sollten sie parallel zur Z-Achse ausgerichtet werden, um eine optimale Qualität zu gewährleisten.

Bild 6: Beispiel für die korrekte Positionierung eines Teils mit Löchern und Kanälen. Quelle: Sinterit

• Bewegliche Teile: Beim SLS-3D-Druck wird die höchste Präzision immer in der XY-Ebene erzielt, daher sollten sie, wenn möglich, immer in dieser Richtung ausgerichtet werden.

Bild 7: Beispiel für die korrekte Positionierung von beweglichen Teilen. Quelle: Sinterit

Diese Tipps tragen dazu bei, das Risiko von Fehlschlägen zu verringern, basieren jedoch auf allgemeinen Situationen. Darüber hinaus gibt es keine einzig richtige Positionierung, aber innerhalb der risikoarmen Positionierung führen einige zu höherer Qualität und einige zu kürzeren Druckzeiten. Deshalb müssen bei der Positionierung einer Produktion viele Faktoren berücksichtigt werden, die sich aus der Erfahrung ergeben.

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