Vapor Smoothing

Bei 3D-Druckverfahren wie SLS und MJF kann das schichtartige Erscheinungsbild und die spürbare Textur auf den Oberflächen zu ästhetischen Bedenken führen, vor allem bei der Herstellung optisch ansprechender Teile. Vapor Smoothing bietet eine schnelle und effiziente Lösung für diese Probleme:

Ähnlich der manuellen Nachbearbeitung oder dem Auftragen von Beschichtungen ermöglicht die auch Oberflächenglättung genannte Methode eine verbesserte Oberflächenqualität der 3D-Druck-Teile. Mit Vapor Smoothing schöpfen Sie Vorteile moderner 3D-Druckverfahren voll aus und erstellen qualitativ hochwertige, ästhetisch ansprechende Endprodukte – Plus Manufact ist Ihr Experte für 3D-Druck Bauteile von bester Oberflächengüte.

Wie wird Vapor Smoothing definiert?

Vapor Smoothing, auch als chemisches Glätten bekannt, ist eine hochwirksame Methode zur Oberflächenveredelung von 3D-gedruckten Bauteilen. Das Nachbearbeitungsverfahren zielt darauf ab, die Oberflächenrauheit und die Schichtungseffekte auf wenige Millimeter (mm) beziehungsweise Mikrometer (µm) zu reduzieren. Bei der Vapor Smooth Bearbeitung werden die gedruckten Teile in einem chemischen Dampfbad behandelt, wodurch ihre Oberfläche verdichtet und versiegelt wird. Das Ergebnis: ein glattes Bauteil auf dem Niveau von Spritzguss.

Bei welchen 3D Druckverfahren Vapor Smoothing?

Vapor Smoothing wird vor allem bei 3D-Druckverfahren angewendet, die thermoplastische Materialien nutzen, wie beispielsweise das Selektive Lasersintern (SLS), das Multi Jet Fusion (MJF) und Fused Deposition Modeling (FDM). Diese Verfahren kommen häufig bei der Verarbeitung von Polyamid (PA) und anderen Kunststoffen zum Einsatz und die Bauteile weisen nach dem Druck eine raue Oberflächenstruktur auf. Auch im Zusammenhang mit anderem thermoplastischen Material wie ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat), PETG (Polyethylenterephthala Glykol) und TPU (Thermoplastisches Polyurethan) wird Vapor Smoothing genutzt, um die Oberflächenqualität zu verbessern.

Wie funktioniert Vapor Smoothing?

Nach dem 3D Printing mittels Selektivem Lasersintern (SLS) oder Multi Jet Fusion (MJF) wird das gedruckte Teil in eine spezielle Glättungskammer, der sogenannten Vapor Smoothing Machine, überführt. In dieser Kammer, die mehrere Komponenten gleichzeitig aufnehmen kann, erfolgt zunächst eine Erhitzung. Anschließend wird ein Lösungsmittel hinzugefügt.

Durch kontrollierte Verdampfung breitet sich der entstehende Dampf des Lösungsmittels auf allen Oberflächen der Teile aus und erzeugt eine kontrollierte chemische Schmelze. Dies führt dazu, dass Höhen und Tiefen auf der Oberfläche reduziert werden, da das Material verflüssigt und gleichmäßig verteilt wird. Nach Abschluss des Prozesses wird das Lösungsmittel in einen Auffangbehälter abgesaugt, um sicherzustellen, dass keine Rückstände auf den behandelten Teilen verbleiben.

Im Vergleich zu früheren Methoden, die oft auf Aceton basierten und vor allem für FDM-Drucke geeignet waren, erlaubt Vapor Smoothing den Einsatz anspruchsvollerer und effizienter Chemikalien.

Vorteile von Vapor Smoothing in der 3D-Druckverarbeitung

Die Anwendung von chemischem Glätten bietet eine Reihe von Vorteilen, die besonders bei der Oberflächenveredelung von 3D-gedruckten Teilen zum Tragen kommen. Dazu gehören unter anderem:

Verbesserte Optik & Haptik: Die Oberflächenrauigkeit wird reduziert und es entsteht eine ebenmäßige Spritzguss-Optik.
Mechanische Eigenschaften: Die Biege- und Zugfestigkeit sowie die Gleitfähig beweglicher Teile verbessern sich.
Widerstandsfähigkeit: Nach der Nachbearbeitung ist die Oberfläche der Bauteile wasserabweisend und resistent gegenüber Chemikalien, wodurch sie sich für flüssigkeitsführende Teile eignen.
Hygiene: Da Vapor Smoothing die Oberfläche versiegelt, sind die Bauteile abwaschbar und somit weniger anfällig für Bakterien.

Der Vergleich mit anderen Post-Processing-Methoden verdeutlicht weitere Vorteile:

Zeit- und Kosteneffizienz: Im Vergleich zu anderen Methoden wie Schleifen, Einsatz von Hitze oder Füllmaterialien ermöglicht das chemische Glätten schnelle und kostengünstige Ergebnisse.
Gleichmäßige Glättung komplexer Geometrien: Anders als einige alternative Methoden kann Vapor Smoothing die Oberflächenrauheit von komplexen Geometrien gleichmäßig reduzieren.
Stärke und Integrität: Bei vorherigen 3D-Drucken können die mechanischen Eigenschaften anisotrop sein. Vapor Smoothing gleicht diese Richtungsabhängigkeit aus, indem es mehr Bindungen in der z-Achse erzeugt.

Hohe Effizienz

70% Kostensenkung

Flexibel

Wo wird Vapor Smoothing angewendet?

Die Anwendung der chemischen Oberflächenglättung erweitert die Einsatzmöglichkeiten von lasergesinterten Bauteilen in verschiedenen Branchen. Gerade im SLS/MJF-Verfahren mit PA-Materialien eröffnen sich neue Perspektiven, unter anderem für:

Medizin- und Lebensmittelindustrie

Durch validierte Lösungsmittel erfüllt die glättende Technologie die strengen Hygieneanforderungen dieser Branchen. Die Einsatzbereiche erstrecken sich von der Zahntechnik bis zu lebensmittelverarbeitenden Betrieben.

Maschinenbau und Verpackungsindustrie

Im Maschinenbau ermöglicht das chemische Glätten neue Einsatzgebiete, wie die Herstellung von individuellen Teilen mit komplexen Geometrien. Dahingegen verbessert das Verfahren in der Verpackungsindustrie die Oberflächenbeschaffenheit für ein ästhetisches und funktionelles Design.

Aerospace und Automotive

In der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie eröffnen sich durch Vapor Smoothing neue Möglichkeiten für SLS/MJF-gedruckte Teile. Die Anwendung erstreckt sich von Tanks über flüssigkeitsführende Leitungen bis zu Ventildeckeln.

Das leistet Vapour Smoothing

Eines der Hauptmerkmale von Vapor Smoothing ist die signifikante Verbesserung des Erscheinungsbilds und die Verringerung großer Poren auf der Oberfläche. Dank dieser Methode reduzieren sich die sichtbaren Schichtungen, die oft bei 3D-Druckverfahren auftreten. Dabei geht es gar nicht nur um das visuelle Element, sondern auch um die Haptik: Das Nachbearbeitungsverfahren verbessert die Oberflächenbeschaffenheit, wodurch Teile angenehmer zu berühren sind.

Neben der ästhetischen Aufwertung trägt Vapor Smoothing auch zur Verbesserung der strukturellen Integrität bei. Die Bruchdehnung, also die Fähigkeit eines Materials, sich zu dehnen, bevor es bricht, kann sich dadurch erheblich erhöhen. Das ist besonders wichtig für Anwendungen, bei denen Flexibilität und Belastbarkeit gefragt sind.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Skalierbarkeit dieses Verfahrens: Vapor Smoothing kann für höhere Stückzahlen verwendet werden und glättet Teile mit komplexeren Geometrien, was mit manueller Nachbearbeitung oft schwierig oder zeitaufwendig wäre. Damit bietet es eine effiziente Lösung für die Massenproduktion von qualitativ hochwertigen, glatten und ästhetisch ansprechenden 3D-gedruckten Bauteilen.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist Vapor Smoothing?

Vapor Smoothing, auch als chemisches Glätten bekannt, ist eine Nachbearbeitungstechnik für 3D-gedruckte Teile. Bei diesem Verfahren werden die gedruckten Teile in eine Kammer gebracht, in der ein chemisches Lösungsmittel verdampft wird. Der entstehende Dampf kondensiert auf der Oberfläche der Teile, wodurch eine kontrollierte chemische Schmelze erzeugt wird, die die Schichtungen glättet und das Erscheinungsbild deutlich verbessert.

Welches Material eignet sich für Vapor Smoothing?

Vapor Smoothing eignet sich typischerweise für Kunststoffe wie ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat), PA 11 (Nylon 11), PA 12 (Nylon 12), TPU (Thermoplastisches Polyurethan) und PP (Polypropylen).

Ist Vapor Smoothing für alle 3D-Druckverfahren geeignet?

Vapor Smoothing ist nicht für alle 3D-Druckverfahren geeignet. Es wird häufiger bei Verfahren wie dem Selektiven Lasersintern (SLS) oder Multi Jet Fusion (MJF) angewendet, bei dem Kunststoffpulver schichtweise verschmolzen wird.

Gibt es Sicherheitsbedenken bei der Anwendung von Vapor Smoothing?

Vapor Smoothing Bauteile sind unbedenklich für Haut- und Lebensmittelkontakt und bestehen Zytotoxizitäts-, Gesundheits- und Sicherheitstests für mikrobiologische Bakterien, FDA approved.