Wie genau funktioniert Farb 3D Druck?

In den meisten Fällen entstehen im 3D Druck einfarbige Modelle, in der Farbe des jeweiligen Materials. Dabei besteht in der Regel freilich die Option, diese nachzufärben. Wir möchten uns an dieser Stelle jedoch mit der Möglichkeit befassen, direkt mehrfarbig zu drucken.

Vorteile des Farb 3D Drucks

In der traditionellen Kunststoff-Fertigung war es noch nötig, nach dem eigentlichen Fertigungsverfahren durch Überschmelzen oder Einfärben Farbe zu gewinnen. Dieser zusätzliche Arbeitsschritt entfällt nun im 3D Druck, zumindest in einigen additiven Verfahren.

Welche 3D Druck-Verfahren ermöglichen Farb 3D Druck?

Betrachten wir also diejenigen Verfahren, in denen sich mehrfarbige Bauteile direkt anfertigen lassen etwas genauer.

PolyJet-Druck

Dieses Verfahren beruht darauf, dass ein flüssiges, lichtempfindliches Photopolymer über einen Druckkopf auf eine Plattform aufgetragen wird, wo es durch eine, in diesen Druckkopf integrierte Lichtquelle, sofort ausgehärtet wird. Dabei entstehen besonders feine Schichten. Da sich im Polyjet-Verfahren auch verschiedene Materialien in einem Druckvorgang verarbeiten lassen, sind problemlos Schichten unterschiedlicher Farben möglich. Zu jeder Farbe wählt der Anwender einfach das jeweils farblich passende Material aus.

MultiJet-Fusion

Das MultiJet-Fusion-Verfahren (MJF) funktioniert mit 2 Druckköpfen, die jeweils spezielle Binderflüssigkeiten in ein Pulver einbringen, welches sich im Bauraum des 3D Druckers befindet. Durch diese beiden Binder wird das Material, gemäß der in den 3D Dateien festgelegten Struktur, verklebt. Das Pulver kann dabei sehr verschiedene Farben haben.

HP-MJF-Verfahren

Eine verbesserte Form der MultiJet-Fusion-Technologie brachte der Drucker-Hersteller Hewlett Packard (HP) 2016 auf den Markt. Dabei werden aus den beiden Düsen jeweils eine wärmeleitende Flüssigkeit und ein thermischer Hemmer in das Pulver eingebracht. Während die wärmeleitende Flüssigkeit nun das Modell bindet, wird der Hemmer an dessen Rändern aufgetragen. In einem weiteren Arbeitsschritt verschmelzen Infrarot-Energiequellen über dem Druckbett die jeweiligen Schichten. In Abhängigkeit von der Farbe des Pulvers sind auch im HP-MJF-Verfahren Modelle vielfältiger Farben möglich.

Anwendungen

Farb 3D Druck ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen, welche die generellen Vorzüge additiver Fertigung, wie etwa die Designfreiheit, noch übertreffen.

An dieser Stelle einige Beispiele für Anwendungen von Farb 3D Druck.

  • Voll- und mehrfarbige Prototypen
    Hier lassen sich Herstellungs- und Produktionskosten entscheidend senken, da sich diese nun endlich in einem Arbeitsschritt fertigen lassen.
  • Vorrichtungen und Schablonen
    Farbliche Hinweistafeln, welche Mitarbeitern helfen sollen, Bauteile richtig zusammenzufügen oder auszurichten, werden meist nur in geringer Stückzahl benötigt. Farb 3D Druck bietet hierfür eine wirtschaftlich vertretbare Lösung an.
  • Wissenschaft und Forschung
    Komplexe Strukturen, etwa in Molekül- oder Organ-Modellen werden meist nur vereinfacht dargestellt. Farb 3D Druck ermöglicht es nun, die Realität in wissenschaftlichen Modellen deutlich detailgetreuer darzustellen als dies bisher möglich war.
  • Spielzeug, Heim- und Hobbyanwendungen
    Auch mehrfarbige Oberflächen von Spielzeug lassen sich im Farb 3D Druck fertigen. Ähnliches gilt für Spielfiguren, Maßstabs-Modelle, Dekor-Elemente oder diverse Gadgets.

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