Was ist Stereolithographie?

Stereolithographie ist ein Herstellungsverfahren, bei dem Teile Schicht für Schicht mit einem Laser und flüssigem Harz aufgebaut werden. Dies ist ein additiver Fertigungsprozess, d. h. das Teil wird aus dem Nichts aufgebaut, im Gegensatz zum üblicheren subtraktiven Verfahren, bei dem Material von einem Werkstück entfernt wird, um ein fertiges Teil zu erstellen. Ein Stereolithographiegerät (SLA) führt den Prozess durch, aber die verwendeten Designs werden typischerweise unter Verwendung eines spezialisierten computergestützten Designprogramms erstellt. Diese Maschinen sind eine der gängigsten Methoden für das Rapid Prototyping.

Ein SLA ist eigentlich eine sehr einfache Maschine. Der Großteil der Maschine ist der Bottich, in den das Harz gegossen und das Teil hergestellt wird. Der Boden dieses Bottichs enthält eine Plattform, die sich nach oben und unten bewegen kann, um die Erstellung des Teils zu erleichtern. Oberhalb des Bottichs zeigt ein frei beweglicher, typischerweise ultravioletter Laser nach unten in den Arbeitsbereich.

Wenn der Bottich gefüllt ist, sitzt die Plattform eine Dicke unter der Oberfläche des Harzes. Die Dicke variiert, aber es ist die Tiefe, in die der Laser in den Bottich eindringt, normalerweise ein sehr kleiner Raum. Wenn der Laser in das Harz schießt, härtet er sofort eine kleine Menge Material aus. Die Plattform senkt sich dann um eine Dicke ab und der Laser feuert erneut. Die Plattform fährt weiter ab, bis das gesamte Teil erstellt ist.

Das Material im Bottich ist typischerweise ein Photopolymerharz. Diese synthetischen Materialien haben besondere Eigenschaften, wenn sie irgendeiner Form von Hitze oder Licht ausgesetzt werden. Die in der Stereolithographie verwendeten Harztypen verwandeln sich direkt von einer Flüssigkeit in einen Feststoff, wenn sie bestimmten Wellenlängen ausgesetzt werden. Dies verhindert, dass die meisten in Stereolithographie hergestellten Teile eine Aushärtungsphase benötigen.

Eine der häufigsten Anwendungen der Stereolithographie ist das Rapid Prototyping. Wenn ein Unternehmen ein Produkt testet, ist es in der Regel sehr kostenineffizient, vorhandene Fertigungsmaschinen für die Erstellung des Prototyps umzurüsten. Die meisten Teams werden eine Form des Rapid Prototyping verwenden, bei der ungewöhnliche Teile speziell für das Testprodukt hergestellt werden. Viele dieser schnellen Prozesse verwenden additive Techniken, da eine Maschine eine große Vielfalt unterschiedlicher Teile herstellen kann.

Die im Kreationsprozess verwendeten Harze sind nicht unterstützend. Dies bedeutet, dass bei einem instabilen Teil zusammen mit dem Teil Stützen erstellt werden müssen, um sein Gewicht zu halten. Wenn das Teil im SLA fertig ist, müssen die Stützen von Hand entfernt werden. Andere Arten von Rapid-Prototyping-Prozessen sind unterstützend, d. h. während der Erstellung werden keine zusätzlichen Unterstützungen vorgenommen.