Stereolithografie

Im Bereich des gewerbsmäßigen Maschinenbaus kommen nicht selten Prototypen zum Einsatz, anhand welcher sich die spätere Massenproduktion orientieren. Wer sich schon immer gefragt hat, wie denn genau diese Prototypen hergestellt werden, dem sei gesagt: Es ist ein enorm aufwendiges Verfahren, welches als Stereolithografie bekannt ist und auch als STL oder SLA abgekürzt werden kann.

Wie genau funktioniert Stereolithografie?

Das Hauptmerkmal der Stereolithografie (STL) ist ein Laser, welcher einen lichtausgehärteten Kunststoff in sehr dünnen Schichten nochmals aushärtet. Das ist mit dem herkömmlichen 3D Druck nicht zu verwechseln. Durchgeführt wird die Prozedur in einem mit dem Basismonomeren des Kunststoffs angefüllten Bad. Mit jedem Arbeitsgang wird der zu bearbeiten Kunststoff schrittweise weiter in das Bad abgesenkt, sodass mehrere Schichten des Kunststoffs bearbeitet werden kann.

Der computergesteuerte Laser härtet das zu bearbeitende Modell schichtweise mittels eines Spiegels ab. Auf diese Weise entsteht nach und nach ein dreidimensionales Modell. Mit diesem Verfahren ist es möglich, Modelle jeder Größe zu erstellen. Bei besonders kleinen Modellen, beispielsweise von der Größe eines Computerchips, kommt die Mikrostereolithografie zum Einsatz. Bei dieser genaueren Form der Aushärtung ist jedoch keine Stützstruktur erforderlich und auch eine weitere Nachhärtung des Kunststoffs ist in der Regel überflüssig.

Allgemein gilt: Je größer das zu bearbeitende Modell letztlich ist, um so wichtiger ist im Nachhinein das Aushärten des Modells mittels des Flüssigkeitsbehälters. In diesem ist auch die Stützfunktion des Modells enthalten, welches nach dem Laservorgang aus der Flüssigkeit herausgefahren wird. Das noch weiche Material tropft von dem Modell ab und das Modell kann von der Stützfunktion entfernt werden.

Als abschließender Schritt muss das Prototypmodell nunmehr vollständig mit einem Lösungsmittelgemisch gereinigt und unter UV-Licht abschließend komplett ausgehärtet werden, damit es in einem präsentationsreifen Zustand begutachtet werden kann. Ein praktisches Beispiel für einen derartigen Vorgang ist in der Herstellung von Sammlerfiguren zu finden, da hier für gewöhnlich der Prototyp von dem Lizenzgeber erst einmal freigegeben werden muss, bevor dieser in die Serienproduktion übergehen kann.

Wie man hier sehen kann bedient sich auch schon die Zahnmedizin dieser Technologie.