Richtlinien für die Fertigung im Fused Deposition Modelling (FDM)

Designrichlinien

Größe der Modelle

Die maximale Größe von Modellen, welche wir im FDM-Verfahren fertigen können, beträgt ca. 195 x 195 x 145 mm.
Modelle welche nicht am Stück gefertigt werden können, lassen sich womöglich mehrteilig fertigen und anschließend verkleben.

Material

Momentan bieten wir die Fertigung in dem Material ABSplus in den Farben Schwarz und Weiß, bei größeren Bestellungen kann geprüft werden ob auch andere Farben möglich sind.

Schichtstärke

Wir fertigen auf unseren Maschinen der Firma Stratasys mit einer Schichtstärke von 0,25 mm.

Toleranzen

Die verfahrenstechnischen Toleranzen im FDM-Verfahren betragen ±0,5 Prozent, bei einer Mindesttoleranz von ±0,2 mm.

Mindestwandstärken

Die dünnste Wandstärke, welche gefertigt werden kann, beträgt 1 mm.
Wir empfehlen besonders bei spitz zulaufenden Geometrien eine Verrundung anzubringen, also diese nicht auf null auslaufen zu lassen.

Mindestabstand

Bei der Fertigung von beweglichen Bauteilen, welche aus mehreren Einzelkörpern bestehen, sollte ein Mindestabstand von mind. 0,5 mm zwischen den Einzelkörpern vorhanden sein. Um eine Beweglichkeit sicherzustellen, sollte der Abstand größtmöglich gewählt werden.

Baugruppen

Im FDM-Verfahren können Baugruppen gefertigt werden, welche anschließend zusammengebaut werden können. Dabei sollte zwischen den Einzelteilen der Baugruppe aber ein Spalt von mind. 0,5 mm in der Konstruktion vorgesehen werden.

Ausgehöhlte Modelle

Um Fertigungskosten zu sparen, können massive Modelle ausgehöhlt werden, das innenliegende Supportmaterial muss aber entnommen werden können. Dies ist oft problematisch bei kleinen, engen Röhren und sehr komplexen Teilen mit innenliegenden Strukturen.
 Um das innenliegende Material entnehmen zu können, müssen dafür Entnahmelöcher angebracht werden. Im Idealfall sollten mindestens 2 Stück vorhanden sein. Ein Entnahmeloch sollte so groß wie möglich sein, mindestens aber einen Durchmesser von 10mm besitzen.
Oft birgt die Fertigung von hohlen Modellen das Risiko, dass nicht sichergestellt werden kann, dass das innenliegende Material restlos entfernt werden kann.

Erhabene und Eingelassene Details

Erhabene Beschriftungen oder Details auf der Oberfläche sollten mindestens eine Wandstärke von 2,5 mm besitzen.
Für in die Oberfläche eingelassenen Text oder Details empfehlen wir eine Mindeststrichstärke von 1mm bei einer Tiefe von mindestens 1 mm.
 Für Beschriftungen werden Schriftarten ohne Serifen empfohlen.

Löcher und Spalten

Die Mindestmaße sind stark davon abhängig, wie die Wandstärke Ihrer Modelle an den jeweiligen Stellen ist. 
Löcher sollten grundsätzlich mindestens einen Durchmesser von 2 mm aufweisen, Spalten eine Breite von ebenfalls 2 mm.

Qualität der Oberfläche in Abhängigkeit der Bauausrichtung

Die Druckausrichtung des Modelles beeinflusst stark die Oberflächenqualität des Modelles aufgrund des relativ groben Schichtaufbaues. Sie können uns gern Hinweise zu Ihrer gewünschten Ausrichtung des Modelles oder Bauteiles bei Ihrer Anfrage nennen, ansonsten würden wir den besten Kompromiss zwischen Qualität, Haltbarkeit und Preis für Ihre Modelle selbst wählen.

Eine Anlieferung der Druckmodelle daher bitte als Einzeldateien, um eine ideale Ausrichtung und Platzierung der Modelle gewährleisten zu können.

Haltbarkeit in Abhängigkeit der Bauausrichtung

Bei dem FDM-Verfahren wird das Modell schichtweise aufgebaut, und obwohl wir Ihre Modelle versuchen in der jeweils optimalen Ausrichtung zu fertigen um Schwachstellen zu minimieren, kann es je nach Modell dazu führen, das nicht alle Elemente gleich stark belastet werden können.
Die Ausrichtung des Modelles während des Bauprozesses hat auch Einfluss auf die Wiedergabegenauigkeit von z.B. Bohrlöchern. Diese sollten im Idealfall stets parallel zu X-Y-Fläche gefertigt werden um eine möglichst runde Wiedergabe zu ermöglichen. Wenn aber Modelle Bohrungen in verschiedenen Richtungen besitzen, wird es dadurch aber nicht möglich jedes Bohrloch ideal auszurichten.
Die Zugefestigkeit des Modelles, ist in der Z-Achse bedeutend geringer als in der X-Y-Ebene.

Auflösung von Druckdaten

Das derzeitig für den 3D-Druck verwendete Datenformat ist das STL-Format. Dieses beschreibt mithilfe von Dreiecken die Oberflächen des Modelles. Der Detailgrad des Modelles bestimmt sich durch die Anzahl der verwendeten. Besonders bei Rundungen im Modell ist eine recht hohe Anzahl von Dreiecken notwendig.
Ein Richtwert für die Fertigung im FDM-Verfahren ist eine Abweichungstoleranz von 0,1 mm bei einer Winkeltoleranz von .

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