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Die richtige Wahl treffen

3D-Druck und Spritzguss bei der Kunststoffverarbeitung im Vergleich

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Konstruktionsunterschiede bei 3D-Druck und Spritzguss

Bei der Konstruktion eines Kunststoffteiles sind außerdem Richtlinien zu beachten, die für das 3D-Druck-Verfahren anders sind als für den Spritzguss. Beim Spritzgießen muss unter anderem auf die Wandstärken und das Wandstärken-Fließ-Verhältnis geachtet werden. Außerdem muss ein Bauteil so gestaltet sein, dass es sich leicht aus der Form entnehmen lässt, was aber auch über die Geometrie der Kavität unterstützt werden kann. Beim 3D-Druck kann außerdem es sein, dass bestimmte Geometrien nur erzeugt werden können, wenn zuvor Stützstrukturen gebildet wurden. Sie müssen aber am fertigen Teil wieder entfernt werden. Das bedeutet mehr oder weniger – meist händische – aufwendige Nacharbeit, die es bei Spritzgussteilen nicht gibt. Sie sind meist sofort einsetzbar respektive montierbar.

Unterschiede in der mechanischen Festigkeit

Ein im 3D-Druck schichtweise erzeugtes Teil hat außerdem nicht die gleichen mechanischen Eigenschaften wie ein aus Schmelze in einem Guss gefertigtes Spritzgussteil. Die Haftung der im 3D-Druck aufeinander aufgebrachten Schichten ist nämlich in der Regel schwächer als die Festigkeit eines komplett aus einer Schmelze erzeugten Teils, weil die auf eine gedruckte, aufgetragene schmelzflüssige Schicht gewissermaßen nur „anhaftet“.

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Das ist bei der Materialauswahl zu beachten

Aber nicht alle Kunststoffe, die spritzgegossen werden können, lassen sich ohne Weiteres auch im 3D-Druck verarbeiten. Werden etwa faserverstärkte Kunststoffe verarbeitet, ist die Orientierung der Fasern beim 3D-Druck anders als bei einem Spritzgussteil, wo in der Kavität die Schmelze noch fließt, wobei sich die Fasern in Fließrichtung orientieren. Umgekehrt sind nicht alle Kunststoffe, die im 3D-Druck verwendet werden, ohne weiteres auch im Spritzguss verarbeitbar – man denke an ungefüllte Harze, die per UV-Licht ausgehärtet werden. Es gibt aber auch harzartige Kunststoffe (Duromere), gefüllt mit Mineralmehlen, oder Glasfasern, die man mit der entsprechenden Maschine auch spritzgießen kann, indem das Spritzgießwerkzeug nicht gekühlt wird, sondern beheizt. Das Duromer in der Kavität wird dann thermisch ausgehärtet.

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