Großformatige 3D Drucke weiterverarbeiten und veredeln

FDM und FFF gedruckte Teile nachbearbeiten:

Der fertige 3D-Druck ist mitunter nur ein Rohling. Druckobjekte aus FFF können mit unterschiedlichen Methoden behandelt und weiterverarbeitet werden. Es können die Oberflächen verbessert beziehungsweise veredelt oder das Objekt als Positiv für form- und Gussverfahren genutzt werden.

Warum Postprocessing?

Zweckmäßige Beweggründe
Optimierung der UV Resistenz und Witterungsbeständigkeit
Optimierung der Festigkeit
Optimierung der Geometrie (Anpassung von Toleranzen)
Optimierung der Oberflächenqualität
Optimierung der Hitzebeständigkeit
Kosmetische Beweggründe
Oberflächenoptimierung und Ausbessern von Unebenheiten, die durch den Druckprozess entstehen (Schichtenglättung, Kaschieren von Nähten und Luftblasen)
Bei der Herstellung von Prototypen: Aufbereitung der Oberflächen um den finalen Look des Endprodukts zu erzielen (Farbe, Oberflächenstruktur)

Abrasive Vorgehensweise:

Mit diesen Verfahren werden durch das Entfernen von Material die Qualität und Oberflächenbeschaffenheit des Drucks verbessert.

Mechanisch

Schleifen

Durch das Abschleifen 3D gedruckter Werkstücke können Schichtrillen beseitigt und glattere Oberflächen erzielt werden.

Nach dem Abschliff wirkt die Farbe geweißt und weniger gesättigt. Aus diesem Grunde wird empfohlen das Werkstück nachzulackieren.

Das Schleifen kann von Hand mit Schleifpapier, mit Hilfe eines Schleifblocks oder Elektro Schleifgeräts durchgeführt werden. Dabei sollte beachtet werden, dass das Material durch die erzeugte Reibungswärme nicht schmilzt. Bei Bedarf kann das Werkstück vorher gekühlt werden.

Druckluftstrahlen

Beim Druckluftstrahlen werden kleine Teilchen (Glasperlen, Sand, Walnussschalen) auf die Werkstücksoberfläche gestrahlt um Schichtrillen zu entfernen. Man erzielt schnell eine glatte, matte Oberfläche. Die besten Ergebnisse bekommt man, wenn das Werkstück mit einer dickeren Wandstärke und relativ hohem Infill gedruckt wurde. Es ist nicht zu empfehlen diesen Vorgang bei empfindlichen, brüchigen Teilen anzuwenden. Werkstücke mit dünner Wandstärke können zerbrechen oder auch schmelzen.

Fräsen

Gewünschte Geometrien, die man beim drucken nicht erzeugen kann, können nachträglich in das Werstück gefräst werden. Beispielsweise können Löcher gebohrt werden. Die Nachbearbeitung der Druckteile auf 3- oder 5-Achs Fräsen ist außerdem möglich.

Chemisch

Dichlormethan oder Tetrahydrofuran

Mit chemischen Prozessen kann die Oberfläche des Werkstück mit organischen oder anorganischen Lösemitteln angeraut werden. Das Lösemittel kann mit einem Pinsel aufgetragen werden oder aber können Druckteile damit über einen bestimmten Zeitraum bedampft werden.

Dichlormethan oder Tetrahydrofuran sind ätzende und krebserregende Stoffe und sollten daher mit größter Vorsicht verwendet werden. Im Dampfzustand sind sie besonders gefährlich. Aus diesem Grunde wird empfohlen eine Atemschutzmaske zu tragen. Wir empfehlen diese Vorgehensweise ausgiebig zu recherschieren um abzuwägen, ob sich dieser Prozess für Ihr gewünschtes Ergebnis lohnt.

Diese Vorgänge sollten im Freien und unter sicheren Bedingungen vorgenommen werden.

Additive Vorgehensweise

Bei diesen Methoden werden Kunststoffschichten auf die Oberfläche des Drucks mit Pinsel oder Spritzpistole aufgetragen.

Verschiedene Flüssigkeitsgrade und Füllstoffe (Fasermatten, Pulver …) können den Fülleffekt und die mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, UV-Beständigkeit) der Oberfläche verbessern. Sie sind während der Anwendung gesundheitsschädlich, jedoch nach dem Aushärten unbedenklich.

Epoxid- und Polyesterharze

Das Auftragen von Epoxid- oder Polyesterharzen wird nur empfohlen, wenn keine scharfen Kanten am Objekt benötigt werden. Es gibt viele verschiedene Arten von Epoxid- oder Polyesterharz, jedes hat andere Material- und Aushärtungseigenschaften. Zudem ist das Material in unterschiedlichen Flüssigkeitsgraden erhältlich.

Epoxy hat bessere Klebe- und mechanische Eigenschaften als Polyester und entwickelt beim Aushärten keine Gerüche.

Diese Harze können bei Berührung mit der Haut Reaktionen und Langzeitschäden oder allergische Reaktionen hervorrufen. Noch wichtiger als eine Atemschutzmaske, ist es Sicherheitskleidung zu tragen, die für diese Chemikalien vorgesehen ist.

Biodur

Biodur ist ein relativ neues, auf Polyurethan basierendes, regeneratives Bioplast. Es ist einfacher in der Handhabung als andere Harze, hat jedoch nicht die gleichen verfeinerten Eigenschaften (keine UV-Beständigkeit).

Lacke

Um die Oberfläche des Drucks zu verbessern kann jede Art von Polyester- oder Acrylfarbe aufgetragen werden. Füllstoffe wie Glasperlen können den Fülleffekt erhöhen oder auch die mechanische Eigenschaften der Oberfläche beeinflussen. Freierhältliche Lacke sind weniger gefährlich und einfacher in der Handhabung. Daher sind die mechanischen Eigenschaften weniger zuverlässig.

Vor dem Lackieren sollten die Druckteile angeschliffen oder grundiert werden um eine optimale Haftung der Farbe zu gewährleisten.

Polyester Spritzspachtel (2K oder 1K)

2K Spritzspachtel aus der Autoindustrie hat prizipiell bessere Fülleigenschaften als herkömmlichen 1K Füller Sprays. Diese können jedoch in jedem Farbenladen oder Baumarkt gekauft werden. Je nach dem welche Spritzpistoledüse verwendet wird kann der 2k-Verbundstoff mit zusätzlichen Füllpulvern eingedickt werden.

Vorsicht: große Rillen können bei der Verwendung von Spritzspachtel schlimmer werden, da der Füller nur kleine Unebenheiten ausbessern kann. Das Werkstück kann nach dem Trocknen zusätzlich lackiert werden.