Können SLA-Prototypen nachträglich gebohrt, verklebt, lackiert oder weiterbearbeitet werden?
Aus fertigungstechnischer und ingenieurwissenschaftlicher Sicht eignen sich SLA-Prototypen hervorragend für eine Vielzahl von Nachbearbeitungsverfahren, einschließlich Gewindeschneiden, Kleben, Lackieren und anderen Finishing-Prozessen. Diese Vielseitigkeit ist ein zentraler Grund, warum SLA eine Schlüsseltechnologie für Prototyping und Kleinserienfertigung darstellt. Der Erfolg hängt jedoch davon ab, das Materialverhalten zu verstehen und die richtigen Verfahren anzuwenden.
Gewindeschneiden und mechanische Befestigung
Ja, SLA-Teile können mit Gewinden versehen werden, jedoch mit wichtigen Einschränkungen. Standard-Photopolymerharze sind im Vergleich zu Thermoplasten wie ABS oder Nylon relativ spröde.
Technik: Verwenden Sie scharfe, hochwertige Gewindebohrer und arbeiten Sie langsam und kontrolliert, um übermäßige Spannungen zu vermeiden, die zu Rissen oder Ausbrüchen führen könnten. Ein leicht untermaßiges Kernloch kann eine bessere Gewindeausbildung gewährleisten.
Best Practice: Für wiederholte Montage/Demontage oder höhere Festigkeit wird dringend empfohlen, Gewindeeinsätze zu verwenden. Wärme-Einschmelzeinsätze (die in ein vorgeformtes Loch eingebracht werden) oder selbstschneidende Einsätze bieten eine wesentlich haltbarere und zuverlässigere Verbindung, indem sie die Last verteilen und die Festigkeit des Metalls nutzen.
Materialwahl: Wenn das Erzeugen starker, haltbarer Gewinde eine Hauptanforderung ist, verwenden Sie ein „Tough“- oder „Durable“-Engineering-Harz mit höherer Schlagfestigkeit und Dehnung, das Gewindeschneiden verzeiht.
Kleben und Montage
SLA-Teile lassen sich sehr effektiv verkleben. Der Schlüssel zu einer starken Verbindung liegt in der richtigen Oberflächenvorbereitung.
Klebstoffe: Cyanoacrylat (Sekundenkleber) ist der am häufigsten verwendete und effektivste Klebstoff zum Verbinden von SLA-Teilen untereinander oder mit anderen Materialien. Zwei-Komponenten-Epoxide bieten ebenfalls hohe Festigkeit und Spaltüberbrückungsfähigkeit.
Oberflächenvorbereitung: Leichtes Sandstrahlen oder Schleifen der Klebeflächen erzeugt Mikroabrasionen, die die Oberfläche vergrößern und die Haftung erheblich verbessern. Danach sollte die Fläche gründlich mit Isopropanol gereinigt werden, um Staub oder Trennmittel zu entfernen.
Prozess: Den Klebstoff sparsam auftragen, die Teile fest zusammenpressen und die vom Hersteller empfohlene Aushärtezeit vollständig einhalten.
Lackieren und Oberflächenfinish
SLA-Teile bieten eine hervorragende Basis zum Lackieren, erfordern jedoch eine sorgfältige Vorbereitung für ein professionelles und langlebiges Ergebnis.
Nachhärten: Stellen Sie sicher, dass das Teil vollständig nachgehärtet ist. Dies stabilisiert das Material und verhindert, dass ungehärtetes Harz später austritt und die Lackierung beschädigt.
Schleifen: Beginnen Sie mit grobem Schleifpapier, um Schichtlinien und Stützmarken zu entfernen, und arbeiten Sie sich bis zu feiner Körnung (z. B. 400–600) vor, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Nassschliff verhindert das Zusetzen des Schleifpapiers.
Grundierung: Dies ist der wichtigste Schritt. Verwenden Sie eine hochviskose Füllergrundierung, um verbleibende Mikroschichtlinien zu füllen und eine gleichmäßige Oberfläche zu schaffen. Anschließend die grundierte Oberfläche mit feinem Schleifpapier glätten.
Lackieren: Verwenden Sie kompatible Lacke wie Acryl- oder Emaillelacke. Tragen Sie mehrere dünne Schichten statt einer dicken auf, um Läufer zu vermeiden. Eine Pulverbeschichtung ist für Kunststoffe ungeeignet, aber ein professionelles Spritzlackierverfahren liefert ausgezeichnete Ergebnisse.
Klarlack (optional): Eine abschließende Klarlackschicht schützt den Lack und verleiht die gewünschte Glanzstufe (matt, seidenmatt oder hochglänzend).
Weitere Nachbearbeitungsoptionen
Schleifen und Polieren: Wie zuvor beschrieben, kann dieser Prozess eine matte Standardoberfläche in ein hochglänzendes, glattes Finish verwandeln.
Dampfnachbearbeitung: Während dies bei FDM-Teilen (z. B. Aceton auf ABS) üblich ist, wird es bei SLA-Harzen nicht eingesetzt, da es kein universelles Lösungsmittel gibt, das eine glatte Oberfläche erzeugt, ohne das Teil zu beschädigen.
Metallisierung: SLA-Teile können vakuummetallisiert oder galvanisch beschichtet werden (nach Auftrag einer leitfähigen Schicht), um einen Chrom-, Gold- oder anderen metallischen Effekt für ästhetische Prototypen zu erzielen.
Mechanische Bearbeitung: Obwohl selten, können vollständig gehärtete SLA-Teile leicht gebohrt oder gefräst werden. Aufgrund der Sprödigkeit sind jedoch sehr vorsichtige, spannungsarme Bearbeitungsparameter erforderlich, um Risse zu vermeiden.
Technische Richtlinien
Konstruktion für Nachbearbeitung: Berücksichtigen Sie Nachbearbeitung bereits im Design. Planen Sie Materialzugaben für Schleifprozesse und Features für Gewindeeinsätze ein.
Resinauswahl nach Funktion: Wählen Sie das Harz passend zur Nachbearbeitung. Verwenden Sie „Tough“-Harze für Teile, die Gewindeschneiden erfordern; Standardharze eignen sich für lackierte Komponenten.
Reihenfolge ist entscheidend: Der allgemeine Ablauf lautet: Waschen > (optional Schleifen im Grünzustand) > Nachhärten > Schleifen > Grundieren/Lackieren > Montage (Kleben/Gewindeschneiden).
Zusammengefasst ist SLA kein Endprozess, sondern ein vielseitiger Ausgangspunkt. Der wahre Wert entsteht durch fachgerechte Nachbearbeitung, die robuste, detailgetreue und ästhetisch hochwertige Komponenten schafft, welche die Lücke zwischen Prototyp und Endprodukt schließen.
