Design für Stärke und Komplexität mit Fine Detail Resolution

10. Januar 2024 | Lesezeit: 5 min

FDR macht faszinierende Möglichkeiten zur Realität

FDR ermöglicht Ihnen die Herstellung von Polymerteilen mit erstaunlich komplizierten Designs, bemerkenswerter Detailgenauigkeit und beeindruckender Robustheit. Fine detail resolution Die (FDR)-Technologie ermöglicht die Herstellung komplexer und bemerkenswert detaillierter Teile - sogar in fingerspitzengroßen Abmessungen - ohne Abstriche bei der Haltbarkeit. Konstrukteure und Ingenieure haben außergewöhnliche Freiheiten, selbst bei Anwendungsfällen, die unglaubliche Feinheit und Präzision erfordern. FDR eignet sich ideal für Anwendungsfälle der additiven Fertigung (AM), die extrem komplizierte Details oder Strukturen erfordern, was für AM-Designer und -Ingenieure ansonsten eine Herausforderung darstellen würde.

Designer können komplexe Teile strikt nach den Anforderungen ihrer Endanwendung entwerfen, ohne befürchten zu müssen, dass die Technologie ihren kreativen Vorstellungen zuwiderläuft. Ingenieure wiederum müssen sich keine Sorgen machen, dass scheinbar winzige Abmessungen die Funktion der fertigen Teile beeinträchtigen könnten.

Hohe Maßhaltigkeit

Dank des ultradünnen CO₂-Laserstrahls von FDR ist die Genauigkeit des Verfahrens mit der Stereolithografie (SLA) vergleichbar – bei deutlich höheren Produktionsraten. Die Genauigkeit von FDR ermöglicht die Konstruktion von Bauteilen mit Elementen wie:

• Aufwändige, klare Beschriftungen in geprägten oder ungeprägten Schriften zur Kennzeichnung von Teilen
• Außergewöhnliche Passungen für Teile wie Gehäuse oder Komponenten, die zu einer Baugruppe gehören
• Genauigkeit von +/- 40 Mikrometern, vergleichbar mit dem Spritzgießen
• Und mehr!

Komplexe, aber robuste Funktionen

Mit FDR lassen sich auf einfache Weise ultradünne Gewinde, komplizierte Gitterstrukturen, komplexe ineinandergreifende Bauteile wie Maschen oder hochfunktionale Verbindungen wie Kragarm-Schnappverbindungen herstellen – alles in miniaturisierten Abmessungen und mit der Gewissheit, dass sie nach der Fertigung robust sind. 

Darüber hinaus können die Teile ohne zusätzliche Integrationskosten an die Bedürfnisse des Benutzers, des Gebrauchsgegenstands oder der gewünschten Funktionalität angepasst werden. Dies ermöglicht ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit.

FDR verbessert auch die Robustheit der Teile: Die Festigkeit des PA 11-Polymers, das beim FDR verwendet wird, sorgt dafür, dass sich selbst winzige Merkmale wie Stifte unter Druck zwar etwas verformen können, aber nicht so zerbrechlich sind, dass sie brechen.

Ultradünne Wandstärke

FDR ermöglicht es den Konstrukteuren, Teile mit vertikalen Wänden von bis zu 0,26 Millimetern Dicke (sofern sie mindestens eine Kontur aufweisen) und horizontalen Wänden mit noch geringerer Dicke (mindestens 0,12 mm) herzustellen. 

Ingenieure werden diese Eigenschaft von FDR als ideal für Komponenten in der Hochfrequenz-Telekommunikation, wie beispielsweise digitale Filtereinheiten für Mikrowellenantennen, empfinden. Auch zukunftsweisende Bereiche der Automobilindustrie – wie das autonome Fahren – und die Luft- und Raumfahrt könnten von Bauteilen mit dünnen Wänden und dennoch robuster Konstruktion profitieren.

Bewährte FDR-Design-Praktiken

Bei der Konstruktion von Bauteilen für FDR spielen viele Faktoren eine Rolle. Die folgenden vier Prinzipien bieten jedoch eine solide Grundlage, auf die Sie immer wieder zurückgreifen können – selbst wenn Sie sich in den Details der Berechnung von Scharnierspaltgrößen, Lochdurchmessern, Trägerversatz und verschiedenen anderen Werten befinden.

1. Funktion steht an erster Stelle
   Konzentrieren Sie sich auf die beabsichtigte Funktion eines Bauteils, nicht auf seine Herstellbarkeit. Stellen Sie sich beispielsweise vor, Sie entwickeln einen mikroelektronischen Steckverbinder: Achten Sie genau darauf, ob die vorgesehenen Abmessungen eine erfolgreiche Verbindung mit dem Gegenstück ermöglichen, und kümmern Sie sich nicht um die Fähigkeit von FDR, diese Abmessungen zu realisieren.
2. Minimales Material
   Konstruieren Sie Ihre Bauteile so, dass sie nur so viel Polymer benötigen, wie für ihre Kernfunktionen erforderlich ist. Mehr Material als nötig zu verwenden, ist angesichts der FDR-Technologie, die die Herstellung funktionsfähiger Endprodukte im Miniaturformat ermöglicht, schlichtweg Verschwendung.
3. Kraftströmungsdesign
   Im Gegensatz zur traditionellen Fertigung ermöglicht die additive Fertigung ein kraftflussbasiertes Design. Für unsere Zwecke bedeutet dies, dass nur so viel Material benötigt wird, wie für die Festigkeitsanforderungen eines Bauteils erforderlich ist. Dies spart Material und ermöglicht eine umweltfreundlichere Produktion.
4. Weiche Kanten und Ecken – nicht scharf.
   FDR ermöglicht es Ihnen, Polymere in nahezu jede erdenkliche Form zu bringen. Doch im Bauteildesign bedeutet „kann“ nicht immer „sollte“. Durch das Vermeiden scharfer Kanten oder Ecken bereits im Designprozess wird sichergestellt, dass diese später im AM-Lebenszyklus keine potenziellen Probleme verursachen.