Die Stereolithografie gehört zu einer Familie von additiven Fertigungstechnologien, die allgemein als 3D-Druck aus Harz bekannt ist. Diese Maschinen sind alle nach dem gleichen Prinzip aufgebaut und verwenden eine Lichtquelle – einen Laser oder Projektor -, um flüssiges Harz in ausgehärteten Kunststoff zu transformieren.
In meinem Auto ist herstellerseitig ein Smartphonehalter vorgesehen, dieser ist aber wenig intuitiv und unpraktisch. Der Arm des Halters hat ein 4 Krallen-Rastersystem, welches eine relativ universale Befestigungsmöglichkeit darstellt. Es lag daher nahe, einfach einen eigenen Smartphonehalter in 3D zu zeichnen und diesen dann in der Berufsakademie drucken zu lassen, gewissermaßen auch als Forschungsobjekt.
Die Zeichnung wurde als stl Datei in höchstmöglicher Auflösung ausgegeben. Herr Fischer (wissenschaftlicher Mitarbeiter der StA GC) bereitete dann alles vor, um den Druck durchführen zu können. Den Druckauftrag übernahm ein „Form 3“ von formlabs. Der Drucker nutzt das Verfahren der Stereolithografie (SLA). Das Harz von formlabs war das „Tough Resin“ in hellblau. Nach der Fertigstellung wurde der Druck aus dem Harzbad entfernt und von der Grundplatte abgelöst. Anschließend wurde er mit Isopropanol gewaschen und musste danach zum Aushärten bei 60°C für 2h mit UV-Licht bestrahlt werden. Die Oberflächenqualität ist sehr gut. Kanten sind exakt ausgeführt, einzelne Schichten sind fast nicht zu sehen. Nun mussten die Stützstrukturen entfernt werden. Ich habe den Fehler gemacht und die Stützstruktur mehr abgerissen als abgeschnitten, was dazu führte, dass in den Bauteilen kleinste Krater entstanden. Jedoch musste die Oberfläche so oder so verschliffen werden, weil die Bauteile an den Berührungspunkten mit den Stützen leicht erhaben sind. Dadurch ist die Oberfläche minimal huckelig. Mit 1200er Schleifpapier konnte die Oberfläche effektiv geglättet werden. Im 3D Druck ist es auch möglich, hinterschnittene Bauteile zu fertigen. Der gedruckte 4 Krallen Adapter ist so ein Bauteil. Man muss dabei aufpassen, dass man die Stützstruktur ordentlich entfernt bekommt. Zudem gestaltet sich das Reinigen schwierig, weil es nur kleine Zwischenräume sind. Leider waren die Bauteile minimal verzogen, was daran liegen könnte, dass der Druck noch vor dem Aushärten von der Grundplatte gelöst und gewaschen wird und dabei unweigerlich Kräfte wirken. Durch behutsames Erwärmen und Zurechtbiegen konnten die Teile aber wieder korrigiert werden.
Nach einigen Tagen Einsatz im Auto musste ich feststellen, dass sich der Kunststoff schon ab 35°C relativ leicht verformen lässt. Das ist natürlich sehr ungünstig, da es in Autos schnell heiß wird, 60°C sind nicht ungewöhnlich.
Vorteile Nachteile
-hohe Auflösung und Genauigkeit -Kunstharz ist giftig (flüssig)
-hohe Oberflächengüte
-aufwendige Reinigung und Nachbehandlung,
Schutzausrüstung nötig
