Relevante Verfahren im Schmuckbereich

Hallo Forenteilnehmer,

etwas verspätet melde ich mich zum Thema RP-Verfahren im Schmuckbereich.
Wie im Eröffnungsbericht von Adminy erwähnt, gibt es ein Verfahren
FDM zum Prototypenbau. Dies besagt wie korrekt beschrieben, das schichtweise Aufschmelzen eines ABS Kunststoffes.
Aus diesen Schichten wird nach und nach ein 3D Objekt.
Das Fused Deposition Modeling ist generell ein eigenes Verfahren,
und beschreibt nicht die Technologie des Wachsplots oder der Stereolithographie bzw. ähnlicher Techniken.
Das FDM Verfahren ist für den Schmuckbereich nicht relevant, da die kleinste Schichtstärke 0,1 mm beträgt, und für Schmuck viel zu grob ist.
Einziger Vorteil ist die bedingte direkte Ausschmelzbarkeit um zu einem Metallmodell zu kommen. Dieses Ausschmelzen haben aber nur wenige Firmen in Deutschland im Griff. Es wird wie immer viel versprochen und wenig gehalten.
Ein anderes Verfahren belichtet komplette Schichten flüssigen Harzes
mit einem Mal mittels UV Licht. Daraufhin härtet diese Schicht aus.
Das Modell fährt im Kunstharzbad nach unten, und die darüberliegende flüssige Schicht wird belichtet. Das Problem für den Schmuck ist: Die Belichtung erfolgt über eine Pixelauflösung, genau wie im Siebdruck. D.h. an den Rändern gibt es eine Oberflächenrauheit da bei den Layern keine Kontur abgefahren wird. Das Verfahren hat den Vorteil extrem schnell zu sein. Es gibt mittlerweile eine Maschinenvariante die verschiedene Farben verarbeiten kann. Nachteil: keine direkte Ausschmelzbarkeit und große Probleme bei . Das Material reagiert mit dem

Die beiden, für den Schmuck geeigneten Verfahren sind die Stereolithographie ( Modelle der VIPER von 3D Systems, in Verbindung mit einem speziellen Harz), und der Wachsplot mit den Maschinen von Solidscape. Beide Verfahren werden von uns angeboten.
Das gilt übrigens auch für FDM, Selektives Lasersintern usw..
Siehe Website http://www.mps-prototypen.de

Bei der Stereolithographie wird mittels Laserbeschuss ein Kunstharz ausgehärtet. Genau wie oben beschrieben taucht diese gehärtete Schicht
in ein flüssiges Kunstharzbad, sodaß über dieser Schicht ein hauchdünner Film des Kunstharzes stehen bleibt. Diese wird wiederum ausgehärtet.
Maximale Schichtstärke liegt bei 0,025 mm. Nachteil dieses Verfahrens ist:
man braucht eine Stützenkonstruktion auf der Unterseite des Modells,
die nachher abgebrochen wird, und unsaubere Stellen hinterlässt.
Desweiteren gibt es keine 100 % ige Aussschmelzbarkeit der Modelle. Es bleibt immer ein Restascheanteil im Guss zurück und bildet Poren bzw. Krater. Was nutzt die beste und verstiegendste Konstruktion wenn Sie nicht gegossen, oder abgeformt werden kann.

Das einzige Verfahren für den Schmuckbereich sind die Modelle unserer Wachsplotter. Hier wird Schicht für Schicht eine Wachsschicht aufgetragen. Ähnlich wie beim normalen Computerdrucker ( Wachs statt Farbe) und in der dritten Dimension.
Die Vorteile sind ganz klar: Direkte Ausschmelzbarkeit. Keine Stützkonstruktionen. Das Modell wird komplett in ein Supportwachs gebettet, daß nachher in einem Auslösebad herausgewaschen wird. Also keine schlechte Unterseite.
Als einzige Maschine bietet sie eine max. Auflösung von 0,013 mm.
Diese Auflösung ist relevant bei sehr flachen Teilen wie einem Relief, damit alle Details richtig dargestellt werden können.
Nachteil: Lange Bauzeiten. Die Preise liegen aber in der Regel unter den Kosten für ähnliche Verfahren. Unser Vorteil: wir haben mittlerweile 4 dieser Maschinen und können so innerhalb kürzester Zeit die Modelle bauen.
Oftmals von heute auf morgen.

2 unserer 4 Wachsplotter bei der Arbeit,
Auflösung bis zu 0,013mm

*** Der Link ist nur für Mitglieder sichtbar. Bitte registriere Dich, oder logge dich ein. ***

*** Der Link ist nur für Mitglieder sichtbar. Bitte registriere Dich, oder logge dich ein. ***

Ich hoffe ich konnte jetzt ein wenig Licht in das Dunkel bringen, und
Neugierde auf diese neuen Möglichkeiten zu wecken.
Es lohnt sich auf jeden Fall.
Schaut auch auf unserer Homepage nach zum Thema 3D Scan.

Gruß
Martin Maurer

Sehr geehrter Herr Maurer,

Sie haben uns aber nicht genannt, mit welcher Maschine/Verfahren das hier im Forum befindliche Segelschiff hergestellt worden ist. Ich finde die Qualität und die Oberflächenbeschaffenheit schlichtweg umwerfend.

Bitte klären Sie uns doch auch darüber auf. Damit Sie wissen was gemeint ist, hier noch einmal das Bild.

LG Ulrich

Hallo Herr Wephke,

leider ist das Schiffchen nicht von uns.
Ein sehr schöner Datensatz. Der muß auch erst mal konstruiert werden.
Ich schätze, das er auf einer Viper von 3D Systems gebaut worden ist.
Die Materialien können nachgefärbt werden.
Das Object ist in meinen Augen ein kleiner Blender (nicht böse gemeint). Bei RP- Verfahren wie der Stereolithographie bzw. Verfahren die das Material Resin ( Überbegriff für Epoxidharze) verwenden, werden Stützkonstruktionen benötigt.
Diese Stützen werden später entfernt und hinterlassen Unebenheiten auf der Oberfläche.
Das Schiff jedoch hat eine Geometrie, die extrem wenige Stützen braucht.
Jede neue Schicht, die erzeugt wird, wird von der unterliegenden Schicht gestützt. Zum anderen sind durch die relativ steilen Winkel des Bootskörpers die Layerschichten nicht erkennbar. Auflösung: Wahrscheinlich das Maximum der Viper =0,025mm.

Letztendlich muss man dem Konstrukteur und dem Maschinenbediener
Respekt zollen, da alle Elemente so auf der Maschine plaziert wurden, das nur wenige Stützen verwendet wurden.

Das Schiffchen ist nett. Sieht ein bisschen aus wie die "Mayflower".
Der Anker ist gelungen.

Hallo Martin.

Was ist bitte ein "Viper von 3D System".
Hab ich noch nie gehöhrt.

Hallo Ewald,

schau bitte 3 Beitäge weiter oben nach. Dort hab ich das Verfahren
erläutert.
Das Problem ist: Diese Teile sind echte Prototypen, D.h. sie sind gebaut um kontrollieren zu können, ob alle Konstruktionen oder das Design auch stimmen.
Auf Basis dieser Datensätze werden dann Spritzgusswerkzeuge gebaut, und es kann in Serie ( Kunststoff) produziert werden.
Für Schmuckies ist das Verfahren trotz der hohen Auflösung eher kritisch,
da wir nur zwei Wege zur Produktion haben. Entweder Direktguss oder Abformung.
Der Direktguss geht bei diesen volumigen Körpern eigentlich immer in die Hose, da das Material nicht rückstandsfrei ausgebrannt wird, oder die Küvette reist.
Kleinere Geometrien ( Materialstärke vielleicht max. 1,0 mm) können über dieses Verfahren mit einer relativ hohen Treffsicherheit produziert werden. Ich schätze mal 70 %.
Das Problem der Abformung : Gerade die speziellen Geometrien, die das RP-Verfahren erst interessant machen ( Schmuckstücke die konventionell nicht oder nur schwer machbar sind) sind oft auch nicht abformbar.
Bevor du dich durch Internet nach der Maschine quälst: Der Preis liegt in Deutschland meines Wissens ( Stand 2004 ) bei ca. 250 000 €.

Hallo herr Wephke,

Vielleicht können Sie uns genauer aufklären, mit welchem RP-Verfahren
das Schiff gebaut wurde

Danke.

Jetzt bin ich im Bilde.Hab alles gelesen.

Das interessante an all diesen Verfahren ist die unendlichen Möglichkeiten der Formenvielfalt.

Hallo zusammen!

Hab leider erst heute mein Zelt hier aufgeschlagen nachdem ich vor ner Weile ne Einladung zu diesem Forum bekommen habe. Jedenfall ein tolles Forum mit schon jeder Menge interessanter Themen und Beiträge.

Zu dem Schiffchen um welches hier geht. Das ist ein Mustermodell der Firma Envisiontec, welches man häufig auf Messen zu sehen bekommt. Gebaut auf einer Perfactory-Maschine.

Wir selbst setzten neben der bekannten "Wachsplott"-Technik von SolidScape dieses Verfahren im Schmuckbereich ein, da es neben Kosten- Zeitfaktor und Materialauswahl meiner Erfahrung nach die beste Oberflächenqualität bietet (mit Ausnahme der Micro-Stereolithographie).

Hier noch ein paar Besipiele:











Gruß Timo

o_O - wow!
Das sieht aber wirklich toll aus. Auch wenn ich von dem Verfahren noch nichts gehört habe. Wie funktioniert es im Detail?

Hallo zusammen!

Dieses Verfahren basiert auf der Belichtung fotoempfindlicher Materialien. Es wird zunächst , genau wie bei allen anderen Verfahren, eine STL-Datei der Modellzeichnung erzeugt. Im Gegensatz zu Plottern oder Druckern werden hier die Schichten der Zeichnung durch den Boden einer Glaswanne, in welcher sich die fotoempfindliche Flüssigkeit befindet, belichtet. Hierbei verfestigt sich jeweils der energiereichste Bereich der Flüssigkeit. Als Belichter funktioniert eine Art Beamer mit entsprechender Optik. Ist der Belichtungsvorgang abgeschlossen, wird der verfestigte Teil nach oben mittels einer Gewindestange aus dem flachen Bad gezogen, dann erfolgt der nächste Schritt. Ist das Modell fertig, muss es in einem Belichter nachverfestigt werden. Anschließend werden die Supports entfernt.

Vorteile: Im Gegensatz zur Viper nur sehr wenig Modellflüssigkeit, keine Bildung von "Fischen", mehrere Modellmaterialien zur Verfügung, so gut wie keine mechanischen Teile, kein teures Lasersystem, hohe Oberflächengüte der Modelle, wenig Platzbedarf. Die Modelle werden bei sehr hoher Qualität in erstaunlich kurzer Zeit erzeugt.

Nachteile: Relativ teuer in der Anschaffung, die STL´s müssen mit Supports versehen werden, daher sind manche Modelle kaum, oder gar nicht darstellbar, in Gegensatz zu Wachsmodellen (T66) stark erhöhter Aufwand bei der Modell-Weiterverarbeitung, erheblich höherer Energie-u. Zeitaufwand durch sehr lange Ausbrennzeiten, Reste von Asche in den Formen führen zu Fehlerbildungen in den Güssen, Die Verwendung bestimmter Investmentmaterialien ist zwingend erforderlich, das Modellmaterial mit normalem Materialien reagiert und die Modelle nicht sauber gegossen werden können. Im Gegensatz zur Solidscape T66 und deren Nachfolgern, die Wachsmaterialien verwenden welche sofort und direkt vergossen werden können, ist das Handling mit der aus Envisiontec-Systemen erzeugtem Modellen erheblich schwieriger und langsamer.

Facit: Für den täglichen Gebrauch in der normalen Goldschmiede, ist der Einsatz einer T66 von Solidscape wesentlich sinnvoller, da die Einsatzgebiete in der Praxis des Goldschmieds, wesentlich einfacher und umfangreicher abgedeckt werden Das Handling mit den Modellen insgesamt, ist erheblich einfacher. Berücksichtigt man dabei noch den erheblich höheren Aufwand der durch die zwingende Nachvearbeitung der Modellzeichnungren entsteht, die mit zusätzlichen Supports versehen werden müssen, muss der Einsatz einer derartigen Technologie in normalen Betrieben kritisch hinterfragt werden, zumal man für den Kaufpreis einer Envisiontec gleich zwei Solidscapes bekommt.