PP-like Resin - stark und zäh
Was sind die Eigenschaften von PP-like Resin und wofür wird es eingesetzt
PP-like ist ein Resin (Harz) für den Einsatz im Stereolithografie 3D-Druck, abgekürzt SLA. Das Material PP-like wurde entwickelt, um die Eigenschaften von thermoplastischem PP zu simulieren. PP-like ist im Rohzustand ein flüssiges Material, welches sich mittels UV-Laser erhärtet (polymerisiert) und zudem besonders wärmefest ist. Mit der SLA-Technologie gefertigte Bauteile zeichnen sich durch eine sehr glatte Oberfläche und eine hohe Präzision aus. Da PP-like mittels einem UV-Härteprozess hergestellt wird, sind die Bauteile leicht spröder im Vergleich zum thermoplastischen PP-Material und besitzen keine Schmelzfähigkeit. Trotzdem besitzt das Material eine gewisse Flexibilität und eine hohe Streckgrenze und Bruchdehnung.
Grosse Bauteile
PP-like kann zudem in grossen Maschinen verarbeitet werden. Bauteile mit einer Grösse bis zu 2 Metern können als ein Teil gefertigt werden.
Optimal für den Einsatz im Wasser
Ein grosser Vorteil von SLA-gefertigten Bauteilen ist die hohe Dichte und Wasserabweisung, was die Bauteile für Schwimmer und water flow tests (Wasserflusstests) geeignet macht. Die ausserordentlich hohe Oberflächengüte eignet sich zudem zur Verwendung in Windkanalanwendung und Strömungsanalysen.
Witterung
SLA-Teile sind allgemein nicht witterungs- oder UV-beständig und werden daher oft für Prototypen-Anwendungen verwendet. Bauteile aus PP-like setzt man besser von der Umwelt ausgeschlossen ein.
Stützmaterial
Das Stützmaterial ist beim SLA-3D-Druck das gleiche wie das Druckmaterial und wird manuell entfernt. Das schränkt die Formfreiheit im Gegensatz zu anderen Fertigungsverfahren ein.
Nachbearbeitung
SLA-Bauteile kann man hochwertig nachbearbeiten. Die Bauteile können mit kleinsten Details (0.05 mm) und scharfen Kanten hergestellt werden. Mit entsprechenden Nachbearbeitungen, wie Lackierung oder Beschichtung, können die Teile auch für Daueranwendungen genutzt werden.
3-5 Werktage
Die angegebene Lieferzeit entspricht dem Standard für Einzelteile. Je nach Produktionsauslastung, Stückzahl und Grösse des Bauteils können andere Lieferzeiten gelten. Die aktuellen Lieferzeiten kommunizieren wir Ihnen aber vor Auftragsstart.
Vorgaben für PP-like Resin 3D-Druck
Mindestwandstärke: 0.3 mm
Kleinstes Detail: 0.05 mm
Maximale Druckgrösse:
2000 x 700 x 788 mm
Genauigkeit: 0.2% min. ± 0.2 mm
Schnelldruck mit PP-like Resin 3D-Druck
Priority: Regeln für den Priority 3D-Druck: Die angegebenen 48 Stunden gelten von jeweils 12.00 Uhr und nur an Werktagen (Montag-Freitag). Wenn die Bestellung vor 12.00 Uhr eingeht, wird das Bauteil bis zum übernächsten Werktag 12.00 Uhr fertiggestellt. In diesen 48 Stunden ist nur die Fertigungszeit enthalten und gilt somit ohne Versandzeit. Wir versenden alle Produkte mit A-Post. Etwaige Nachbearbeitungen verlängern die Lieferzeit entsprechend. In diesem Falle halten wir mit Ihnen Rücksprache.
Maximal 150 x 150 x 150 mm
Fertigung in 48 Stunden
Aufschlag: 30 % des Teilepreises mindestens CHF 50.00
Express: Regeln für den Express 3D-Druck: Die angegebenen 24 Stunden gelten von jeweils 12.00 Uhr und nur an Werktagen (Montag-Freitag). Wenn die Bestellung vor 12.00 Uhr eingeht, wird das Bauteil bis zum nächsten Werktag 12.00 Uhr fertiggestellt. In diesen 24 Stunden ist nur die Fertigungszeit enthalten und gilt somit ohne Versandzeit. Wir versenden alle Produkte mit A-Post. Etwaige Nachbearbeitungen verlängern die Lieferzeit entsprechend. Priority-Bestellungen können aufgrund des Volumens, der Anzahl oder Komplexität abgelehnt werden. In diesem Falle halten wir mit Ihnen Rücksprache.
Maximal 100 x 100 x 70 mm
Fertigung in 24 Stunden
Aufschlag: 100 % des Teilepreises mindestens CHF 100.00
Vor- und Nachteile von PP-like Resin 3D-Druck
- Extrem glatte Oberfläche
- Hohe Präzision
- Sehr kleine Details möglich
- Hohe Streckgrenze und Bruchdehnung
- Hohe Präzision
- Flexibel (für Klickanwendungen)
- Niedrige UV-Beständigkeit
- Nicht witterungsfest
- Stützmaterialien müssen manuell entfernt werden
- Sehr niedrige Wärmefestigkeit
Anwendungsbeispiele für PP-like Resin 3D-Druck
- Spritzguss Prototypen
- Elektronikbauteile
- Klein- und Kleinstteile
- Funktionale Prototypen
- Haptische und optische Produktmuster
- Simulation
Durch die hohe Präzision eignen sich die Bauteile zur Simulation von Spritzgussbauteilen und als Form- und Massprüfungen.
Beispiel-Bauteile PP-like Resin 3D-Druck
Was ist das SLA Verfahren im 3D-Druck?
Bedeutung SLA 3D Druck Verfahren
«Stereolithografie», abgekürzt SLA, bedeutet frei übersetzt zweiteiliges Schreiben mit Flüssigkeit. Dabei bezieht sich das «zweiteilig» (Stereo) darauf, dass dieses Verfahren zwei Komponenten benötigt: Zum einen das flüssige Ausgangsmaterial (Resin genannt) und zum anderen eine UV-Lichtquelle. Das UV-Licht braucht es, um den Polymerisierungsvorgang zu initiieren. Im klassischen SLA verwendet man dazu einen UV-Laser mit einer Wellenlänge von 403 nm. Es gibt aber auch Anwendungen, bei denen ein LCD-, LED-Display oder ein DLP-Projektor zum Einsatz kommt.
Hauchdünne Layer
Beim SLA Verfahren «zeichnet» der Laser die Form der aktuellen Schicht durch die Flüssigkeit auf die Platte. Mit SLA gefertigte Bauteile zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie aus extradünnen Schichten aufgebaut sind. Der flüssige Zustand des Baumaterials lässt zudem äusserst kleine Details zu. Der Durchmesser des Lasers bestimmt dabei die Detailgenauigkeit.
Da dieses Verfahren keine thermische Energie verwendet, kann man Mini-Bauteile herstellen, welche in thermischen Verfahren (DLM, FDM, SLS) durch die Hitzeeinbringung überhitzen und dann schmelzen würden.
Ausgereifte Technologie
SLA ist das erste 3D-Druckverfahren, das entwickelt wurde. 1984 erfunden und drei Jahre später in den Markt eingeführt, wurde die SLA-Technologie stetig weiterentwickelt. Entsprechend ausgereift ist dieses 3D-Druckverfahren heute.
Stützmaterial
Für den SLA 3D-Druck verwendet man flüssiges Resin, folglich bestehen die Stützmaterialien aus demselben Material, wie das Bauteil. Die Stützmaterialien sind dabei fest mit dem Bauteil verbunden. Nach der Fertigung muss der Techniker die Stützen deshalb manuell entfernen und die Oberfläche an den Anbindungspunkten sauber schleifen. Um die Rückstände auf dem Bauteil so gering wie möglich zu halten, haftet die Stützstruktur nur mit einer dünnen Spitze am Bauteil, diese Spitze dient als Sollbruchstelle.
Starke Layer-Haftung
Da die Schichten einen chemischen Polymerisierungsprozess durchlaufen, härten die Bauteile während des Druckvorgangs nur zu 70 % aus. Dadurch kann sich die jeweils nächste Schicht, mit der darunterliegenden Schicht chemisch verbinden. Das macht SLA zu dem Verfahren, mit der besten Schichthaftung. Das Bauteil ist somit in alle Achsenrichtungen gleich stark, weist also isotropische Eigenschaften auf.
Wie funktioniert der SLA 3D Druck?
Slicing Software
Das 3D-Modell eines Bauteils lädt man in eine Slicing Software, welche es in Schichten zerlegt. Die Software erzeugt den Maschinencode und legt die Layer-Stärke das Bauteils fest (0.025 – 0.1 mm). Der Laser zeichnet danach den Weg durch das Resin.
Orientierung in der Slicing Software
In der Slicing Software wird das Bauteil zudem orientiert, so entsteht die Aufbaurichtung des Bauteils. Die Orientierung entscheidet massgeblich über die Qualität des Bauteils. Grosse Bauteile werden ausgehöhlt, da solide Bauteile erstens sehr viel mehr Material brauchen würden (Kosten!) zu fest an dem Druckbehälter kleben würden und sie den ganzen Druckprozess zum Abstürzen bringen können.
Stützmaterial
Eine Stützstruktur ist dann nötige, wenn das Bauteil einen Überhang von mehr als 45° besitzt und sich folglich weder mit dem Bauteil noch mit der Druckplatte verbinden kann und abbricht. In der Slicing Software werden die Stützstrukturen automatisiert gefertigt. Nachdem die Software alles berechnet hat, sendet sie den Programmcode an die SLA 3D-Druck Maschine.
SLA 3D-Druck Vorgang
Eine Druckplatte fährt nun von oben in einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter mit durchsichtigem Boden. Die Druckplatte stoppt in der eingestellten Schichtstärke über dem transparenten Boden des Behälters. Der Laser «schreibt» nun – von unten (Bottom-up) die Schicht durch die transparente Druckplatte und das flüssige Material auf die Druckplatte. Sobald der Laser durch das Material durchscheint, polymerisiert (härtet) das Material sofort. Die Platte wird jetzt um die Schichtstärke angehoben und der Vorgang wiederholt sich, sodass sich die neue Schicht mit der Letzteren verbinden kann. Dies ist noch mal ein Grund für die Stützstrukturen. Sollte eine Schicht Teile enthalten, für die keine darüberliegende Schicht existiert, würde dieses Detail auf der transparenten Schicht liegen bleiben. Die Stützmaterialien werden deshalb vorher schon mitgedruckt, damit die Schicht sich daran festkleben kann.
Reinigung
Nachdem das Bauteil in der Maschine fertig gedruckt ist, nimmt der Techniker die Druckplatte mit dem Bauteil aus dem Drucker und legt es in eine Reinigungsanlage. Dort wird das Bauteil mit Isopropylalkohol gereinigt, um die Reste an flüssigem Resin wegzuwaschen.
Aushärten im UV-Ofen
Nach dem Trocknen entfernt der 3D-Techniker das Bauteil von der Druckplatte. Die Stützmaterialien bricht oder schneidet er manuelle ab. In einem UV-Ofen mittels UV-Strahlung und Wärme härtet das Bauteil vollständig aus und erhält somit seine finalen Materialeigenschaften.
Nachbearbeitung
Die Verbindungsstellen zwischen Stützmaterial und Bauteil muss man von Hand schleifen. Zum Schluss behandelt man da Bauteil mit einem Spezialöl, um Schleifspuren zu entfernen und die Oberfläche und Materialfarbe an den Rest des Bauteils anzugleichen.
Verfügbare Farben
- Grau
Verfügbare Nachbearbeitungen
Lackieren
Fast alle Materialien lassen sich lackieren. Dabei bieten wir verschiedene Finishing-Stufen an:
- Spray Paint Farbe direkt auf dem Bauteil ohne Vorbehandlung. Baustufen weiterhin sichtbar
- Grundiert Geschliffen und gespachtelt, glatte Oberfläche mit Grundierung zum Lackieren
- High Gloss (Industriequalität) glatte Hochglanzoberfläche, spiegelnd
- Mattlack (Industriequalität) glatte Mattlackoberfläche
- Softtouch Besonders weiches Gefühl in der Haptik, Bauteil glatt und ohne Baustufen, matt und lichtschluckend
- Abschirmlack (EMV) elektromagnetisch abschirmender Lack, Baustufen nicht sichtbar, glatt
- Strukturlackierung Lack mit eingebrachter Oberflächenstruktur z.B. Hammerlack, Baustufen nicht sichtbar
Ob sich ein Bauteil zur Lackierung eignet, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wir können auch hochkomplexe Modelle und organische Formen lackieren. Für die hochqualitative Lackierungen müssen die Bauteile vorher geschliffen werden. Das heisst, das Bauteil muss von Hand schleifbar sein.
Tipp: Alle Öffnungen, in die man nicht mindestens einen Daumen hineinbekommt, können wir nicht schleifen und nicht lackieren.
Gerade bei 3D Druck Bauteilen ist die Vorbereitung der Oberfläche für die Lackierung besonders wichtig. Die stark sichtbaren Stufen müssen für Hochglanzlackierungen und andere glatte «finishes» zuerst geschliffen, dann mit Spachtelmasse und Flüssigfüller geglättet und zuletzt mit mehreren Farbschichten auf die Endoberfläche und Farbe veredelt werden. Bei Hochglanzlackierungen wird am Ende eine Klarlackschicht aufgetragen und poliert. Um eine abriebfeste und dauerhafte Lackierung zu gewährleisten, ist die Bindung der Lackschichten an das Material ausschlaggebend.
3D Druck Teile Beschichten
Viele additiv gefertigte Teile kann man beschichten. Dazu wird das Modell geschliffen und anschliessend mit Ihrem Wunschmaterial beschichtet. Eine Beschichtung der 3D Teile mit Gold oder Silber ist ebenfalls möglich.
- Wir können Teile von 10 x 10 x 10 mm bis 600 x 600 x 600 mm beschichten. Grössere Teile auf Anfrage
- Handgalvanisierung
- Auftragsstärken ab 1 µm
Mögliche Beschichtungen:
| Verkupfern | 99,99% Cu | IMDS Nr. 736943 |
| Vernickeln, aus Sulfamatelektrolyt matt | 99,95% Ni | IMDS Nr. 748706 |
| Vernickeln Hochglanz | >99,50% Ni | IMDS Nr. 749088 |
| Vergolden 24ct. | 24 Karat Au | IMDS Nr. 756617 |
| Versilbern | 99,99% Ag | IMDS Nr. 757803 |
| Verchromen | aus dreiwertigem Elektrolyt, RoHS-Konform | IMDS Nr. 756617 |
| Schwarzverchromen | elektrisch leitende, tiefschwarze Chromschicht | IMDS Nr. 10629626/1 |
| Chemisch Vernickeln | hochphosphorig, 13% Phosphor als NiP | IMDS Nr. 326271538 |
| Verzinnen | 99.98% Sn, RoHS-Konform | |
| Bismut | unser Bismudan® Elektrolyt, 99,95% Bi |
Beratung erhalten
Fügen und Kleben
Modelle, die für unsere Baugrössen zu gross sind, fügen und kleben wir für Sie gerne zusammen. Das Bauteil wird dazu puzzleartig geschnitten und mit Zweikomponenten-Kleber dauerhaft und zuverlässig zusammengeklebt. Grosse Bauteile oder montierte Baugruppen können auf diese Weise mit kleinem Aufwand hergestellt werden.
Die Klebestellen bleiben dabei deutlich sichtbar. Wir empfehlen daher, falls die Optik eine Rolle spielt, dies mit einer Lackierung zu kombinieren um die Klebestellen zu überdecken.
Mechanische Nachbearbeitung
Das Material ist das richtige aber die Toleranzen reichen nicht? Benötigen Sie eingeschnittene Gewinde oder eingesetzte Gewindebuchsen? Wir bearbeiten Ihr Bauteil mechanisch auf Fertigmass und fügen für Sie Gewindebuchsen und Einsätze nach Ihren Vorgaben ein. Die mechanische Nacharbeit kann nicht automatisiert berechnet werden.
Richten Sie Ihre Preisanfrage via Kontaktformular an uns.
Hochglanz Polieren
Alle Metalle und einige Kunststoffe lassen sich auf Hochglanz polieren. Hochglanz Polieren bedeutet in diesem Falle, dass das Bauteil nach der Bearbeitung spiegelt. Bei Metallen wird eine bruchfreie Spiegelung erzeugt. Erreicht wird dies durch das Abtragen von Material in immer feineren Bearbeitungsschritten, bis hin zur Polierpaste. Da dies ein manueller Prozess ist, können unsere Techniker nur dort polieren, wo sie mit mindestens einem Daumen hineinkommen. Feine und vertiefte Details können nicht poliert werden (z.B. eine eingravierte Schrift).
Was bei polierten Modellen zu beachten ist:
- Bauteile benötigen ein Mindestabmass von 9 x 9 x 9 mm
- Nur die Aussenseite des Modells kann poliert werden
- Polieren (Gleitschleifen) trägt ca. 0,1 mm des Materials vom Bauteil ab, beachten Sie das bei der Auslegung des Bauteils
- Kanten runden durch diese Art der Politur leicht ab
- Kleine Details können bei der Politur verschwinden
- Dieser benötigt zwei extra Werktage zur angezeigten Lieferzeit
- Nach dem Polieren werden weisse Teile etwas dunkler
Schleifen und Sandstrahlen
Gesandstrahlte Bauteile weisen eine leicht raue aber sehr ebenmässige Oberfläche auf. Alle Teile werden dabei von Hand geschliffen, um die Baustufen zu entfernen. Anschliessend werden sie gesandstrahlt.
Was zu beachten ist:
- Mindestabmasse von 10 x 10 x 10 mm
- Nur von Hand zugängliche Bereiche können geschliffen werden
- Die Nachbearbeitung wird an allen Flächen etwa 0,2 mm Material wegnehmen – extra Wandstärke einplanen
- Kleine Details können während dieses Prozesses verschwinden
- Der Service benötigt zwei extra Werktage zur Lieferzeit
Mechanische und thermische Eigenschaften des gedruckten Models
| Eigenschaft | Testmethode | Wert |
| Zugfestigkeit | ASTM D 638-10 | 33 MPa |
| Zugmodul | ASTM D 638-10 | 1.5 GPa |
| Bruchdehnung | ASTM D 638-10 | 51 % |
| Biegemodul | ASTM C 790-10 | 1.4 GPa |
| Schlagzähigkeit gekerbt Izod | ASTM D 256-10 | 67 J/m |
| Wärmeformbeständigkeit | ASTM D 648-07 | 45 °C |
| Wärmeformbeständigkeit | ASTM D 648-07 | 52 °C |
Solvent Compatibility
Percent weight gain over 24 hours for a printed and post-cured 1 x 1 x 1 cm cube immersed in respective solvent:
| Solvent | 24 hr weight gain (%) | Wert |
| Acetic Acid, 5 % | 0.75 | |
| Acetone | 19.07 | |
| Isopropyl Alcohol | 3.15 | |
| Bleach, ~5 % NaOCl | 0.62 | |
| Butyl Acetate | 5.05 | |
| Diesel | 0.11 | |
| Diethyl glycol monomethyl ether | 5.25 | |
| Hydrolic Oil | 0.17 | |
| Skydrol 5 | 0.46 | |
| Hydrogen Peroxide (3 %) | 0.71 | |
| Isooctane | 0.02 | |
| Mineral Oil, light | 0.05 | |
| Mineral Oil, heavy | 0.09 | |
| Salt Water (3.5 % NaCl) | 0.66 | |
| Sodium hydroxide (0.025 %, pH = 10) | 0.7 | |
| Water | 0.69 | |
| Xylene | 3.22 | |
| Strong Acid (HCI Conc) | 4.39 | |