Stereolithografie

Stereolithografie (STL) ist ein Fertigungsverfahren aus dem Bereich des Rapid-Prototyping, mit dem ein Werkstück schichtweise aus lichtaushärtendem Kunstharz aufgebaut wird. Die Verfahren erfolgt vollautomatisch aus vorhandenen CAD -Daten.

Table of contents

1 Prinzip 2 Merkmale 3 Anwendung

Prinzip

Ein lichtaushärtender Kunststoff, z.B. Kunstharz oder Epoxyharz, wird von einem Laser in dünnen Schichten ausgehärtet. Die Prozedur geschieht in einem Bad des Kunststoffes. Nach jedem Schritt wird das Werkstück etwas abgesenkt und der flüssige Kunststoff an der Oberfläche durch einen Wischer gleichmäßig verteilt. Dann fährt ein Laser, der von einem Computer über bewegliche Spiegel gesteuert wird, auf der neuen Schicht über die Flächen, die fest werden sollen. Nach dem Aushärten erfolgt der nächste Schritt, sodass nach und nach ein 3D-Modell entsteht. Da das vom Laser gehärtete Harz noch relativ weich ist, werden bei der Herstellung auch Stützstrukturen eingebaut. Nach dem Aufbau der Form wird das Modell im UV-Licht nochmals ausgehärtet und die Stützstrukturen von Hand entfernt.

Ein Vorläufer dieses Verfahrens ist das Solid Ground Curing. Dabei wird jede Schicht durch UV-Licht ausgehärtet, wobei für jede Schicht eine Lichtmaske in einem Fotoplotter ausgedruckt werden muss.

Merkmale

• Vorhandene 3D-CAD Daten werden in das STL-Format konvertiert. Diese Daten werden an die Stereolithographie-Dienstleister geschickt, die dann die eventuell notwendigen Stützkonstruktinen zufügen.
• Innerhalb weniger Stunden oder Tage bekommt man ein reales Modell der virtuell im CAD vorhandenen Teile.
• Stereolithografie ermöglicht eine hohe Präzision (max. 0,1mm) bei feinen Strukturen und geringe Wandstärken. Da ein Modell in einem flüssigen Bad aufgebaut wird, benötigt man für überhängende Teile Stützstrukturen, die wieder entfernt werden müssen.

Die so genannten 3D-Plotter, die aus Thermoplaste, die sie aus kleinen Düsen spritzen, können im Gegensatz zu Stereolithographie-Anlagen auch im Büro eingesetzt werden und sind mit ca. €50.000 deutlich billiger (Stand 2003)

Anwendung

Anwendungen sind Anschauungsmodelle, Gussmodelle u.ä.