Designrichtlinien für optimale Druckergebnisse

Das Fused Deposition Modeling (FDM)-Verfahren ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden im 3D-Druck. Bei diesem Verfahren werden thermoplastische Materialien Schicht für Schicht aufgetragen, um ein physisches Objekt zu erstellen. Damit Ihre Entwürfe beim FDM-Druck präzise und stabil umgesetzt werden, ist es wichtig, einige grundlegende Designrichtlinien zu beachten. Diese helfen nicht nur dabei, die strukturelle Integrität Ihres Modells zu sichern, sondern tragen auch zur Optimierung des Druckprozesses bei.

1. Mindestwandstärken

Eine angemessene Wandstärke ist entscheidend für die Stabilität und Langlebigkeit des gedruckten Teils. Die empfohlene Mindestwandstärke für den FDM-Druck liegt bei 0,8 mm. Dünnere Wände können dazu führen, dass das Objekt während oder nach dem Druck instabil wird. Wenn Ihr Design dünne, freistehende Wände oder feine Strukturen erfordert, sollten Sie überlegen, wie diese Teile gestützt oder dicker gestaltet werden können, um ein Abbrechen zu vermeiden.

2. Überhangwinkel

Überhänge stellen eine Herausforderung beim FDM-Druck dar, da sie oft Stützstrukturen benötigen. Grundsätzlich gilt: Überhänge, die einen Winkel von mehr als 45° zur Vertikalen aufweisen, sollten durch Stützen stabilisiert werden, um Verformungen oder Durchhängen während des Drucks zu vermeiden. Obwohl Stützstrukturen notwendig sind, können sie die Oberflächenqualität beeinträchtigen und erfordern nach dem Druck zusätzliche Nachbearbeitung. Wenn möglich, sollten Entwürfe so gestaltet werden, dass steile Überhänge minimiert werden.

3. Stützstrukturen

Stützstrukturen sind erforderlich, um bestimmte Bereiche des Modells während des Drucks zu stabilisieren. Unser Team fügt diese Strukturen automatisch hinzu und entfernt sie nach dem Druckprozess, um ein sauberes Finish zu gewährleisten. Es ist jedoch ratsam, beim Entwurf des Modells darauf zu achten, Bereiche zu identifizieren, die ohne Stützstrukturen auskommen könnten, um die Nachbearbeitung zu minimieren und Materialkosten zu sparen.

4. Ecken und Kanten

Scharfe Ecken können zu Spannungskonzentrationen führen, die das Modell anfällig für Risse und Brüche machen. Es empfiehlt sich daher, Kanten abzurunden und Radien an kritischen Stellen einzufügen. Durch abgerundete Kanten wird nicht nur die strukturelle Integrität verbessert, sondern auch der Druckprozess erleichtert, da der Materialfluss bei abrundenden Formen besser kontrolliert werden kann.

5. Toleranzen und Passgenauigkeit

FDM-Drucker weisen spezifische Toleranzen auf, die bei der Gestaltung des Modells berücksichtigt werden müssen. Eine allgemeine Toleranz von ±0,2 mm ist ein guter Richtwert, um eine passgenaue Montage von Bauteilen sicherzustellen. Je nach Material und Komplexität des Modells kann es jedoch sinnvoll sein, Toleranzen anzupassen. Insbesondere bei beweglichen Teilen oder Steckverbindungen sollte ausreichend Spielraum eingeplant werden, um ein Verklemmen oder Fehlausrichtungen zu vermeiden.

6.Wärme- und Materialschrumpfung

Einige thermoplastische Materialien neigen dazu, während des Abkühlens leicht zu schrumpfen. Diese Schrumpfung kann zu Spannungen im Bauteil führen und die Maßhaltigkeit beeinträchtigen. Besonders bei größeren und massiveren Teilen ist es ratsam, dieses Verhalten im Design zu berücksichtigen und gegebenenfalls zusätzliche Verstärkungen oder Halterungen zu integrieren, um das Risiko von Verzug oder Verformung zu reduzieren.

Durch die Einhaltung dieser Designrichtlinien stellen Sie sicher, dass Ihr Modell optimal für den FDM-Druck vorbereitet ist. Dies ermöglicht nicht nur ein hochwertiges und stabiles Endprodukt, sondern trägt auch dazu bei, Druckzeiten zu reduzieren und Materialverschwendung zu minimieren.