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Maximale Oberflächenqualität im 3D-Druck durch Plasmaaktivierung

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MAXIMALE OBERFLÄCHENQUALITÄT IM 3D-DRUCK DURCH PLASMAAKTIVIERUNG

Maximale Oberflächenqualität im 3D-Druck durch Plasmaaktivierung

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Mit dem Aufkommen von erschwinglichen Achsensysteme, einfach zu bedienender Software und dem relativ gut steuerbaren Prozess 'Fused Deposition Modeling' auf der Basis von Kunststoffen, hat 3D-Druck als generativer oder additiver Herstellungsprozess einen Boom erlebt.

Heute stehen bereits sehr kostengünstige und kompakte Systeme zur Verfügung um kleine Kunststoffgegenstände aus ausgewählten Materialien herzustellen. Für die zuverlässige Erstellung von Objekten mit komplexen Strukturen und einwandfreie Oberflächen, ist jedoch die Verwendung von professionellen Druckern immer noch unverzichtbar. Es ist mittlerweile möglich unterschiedliche Materialien, wie feste Kunststoffe, Keramik und Metalle zu kombinieren um funktionelle Produkte zu erhalten.

Direkt im Anschluss an Präzision und Stärke spielen Optik, Haptik und Oberflächenqualität eine entscheidende Rolle. Oft wird der rechte Look nur durch anschließendes Streichen erreicht oder durch das Zusammenkleben einer Vielzahl von unterschiedlichen gedruckten Komponenten.

In der Industrie hat sich Plasma seit vielen Jahren zur Behandlung von Oberflächen bewährt, als Verfahren zur Herstellung optimal benetzbarer Flächen. 

Für die atmosphärische Oberflächenbehandlung hat Relyon ein neuartiges Wirkprinzip entwickelt und brachte es zur Serienreife. Hierin wird ein Luftstrom durch ein starkes elektrisches Wechselfeld aktiviert, um einen atmosphärischen Plasmastrahl zu schaffen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gerätelösungen benötigt diese Anwendung keine externe Hochspannungsversorgung.

Durch Anregung hochfrequenten Schwingungen wird das elektrische Wechselfeld in der piezoelektrischen Keramik an der Oberseite der Gasentladung, die schließlich zündet, produziert. Die Vorteile dieser Methode als PDD® Technology (Piezoelektrische Direkteinleitung) liegen auf der Hand. Stromversorgung auf der Niederspannungsebene ist sehr sicher und der Wirkungsgrad der Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie durch Anregung der Gasmoleküle ist sehr hoch. Somit können kleine Atmosphärenplasmaquellen mit einer hohen Leistungsdichte kompakt hergestellt werden. 

PDD® Plasmatechnik - Integration in 3D-Druckern aller Arten und Leistungskategorien 
Die Versorgungsspannung von 12 V ist alles was dieses kompakte Plasmamodul (Typ piezo brush®) benötigt, das typischerweise eine Leistungsaufnahme von weniger als 15 Watt hat. 

Für typische Anwendungsfälle auf Basis der konventionelle FDM (Fused Deposition Modeling) Technologie konnte gezeigt werden, dass:
  • Kleben der gedruckten Objekte erheblich vereinfacht wird
  • homogenes Bemalen der Objekte einfacher realisierbar wird
  • Wasserbasierende Anstrichsysteme angewandt werden können
  • eine verbesserte strukturelle Integrität zwischen den einzelnen Schichten erreicht wird

Für die Zukunft ist ein universelles Plasma-Modul für den Einsatz mit professionellen 3D-Drucker geplant. Durch verschiedene Düsenaufsätze wird es möglich sein, Strukturierungen, feine Bohrungen, Gravuren und Oberflächeneffekte auf verschiedenen Arten von Materialien zu bewirken.

PERMABOND 3D90 3D-DRUCK INFILTRANT  

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