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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Vollfarb-3D-Drucker sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 3 Hersteller von Vollfarb-3D-Drucker und deren Firmenranking.
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3D-Farbdrucker sind Fertigungsmaschinen, die mit Hilfe von Tintenstrahlverfahren mehrfarbige Modelle auf der Grundlage von 3D-Daten durch Schichtung von Modelliermaterialien in einer zweidimensionalen Querschnittsform herstellen. Durch die Kombination herkömmlicher thermischer Laminierungs- und Fotolithografie-Technologien mit der Technologie von Farbtintenstrahldruckern ist es möglich, vollfarbige modellierte Objekte in Tausenden bis Millionen von Farben herzustellen.
Als Modelliermaterial werden ABS- und Acrylharze verwendet. Der Vorteil ist, dass keine Formen erforderlich sind und die Einfärbung direkt bei der Erstellung eines dreidimensionalen Modells mit Farbtinten erfolgt.
Anstatt beispielsweise ein Foto zu zeigen, um ein Produkt zu erklären, ist es aussagekräftiger und überzeugender, wenn die Menschen ein echtes farbiges 3D-Bild in den Händen halten können.
3D-Farbdrucker stellen keine Formen her, sondern erzeugen direkt dreidimensionale Bilder durch schrittweises Auftragen und Aushärten dünner Schichten von Formmaterial auf der Grundlage der 3D-Daten des abzuformenden Objekts. Dies ermöglicht ein schnelles Prototyping, verkürzte Entwicklungszeiten, eine verbesserte Entwicklungseffizienz und geringere Kosten. Es eignet sich besonders für die Produktion von Kleinserien mit hohem Mischungsgrad.
Kostengünstige, einfach zu bedienende Tischgeräte, die auf das Modellieren in kleinem Maßstab spezialisiert sind, sind ebenfalls auf dem Markt erschienen und fördern die Kreativität, z. B. in der Schulausbildung. Die Vorteile werden durch die Verwendung von Farbe noch verstärkt. Außerdem ist es einfacher, Entwürfe zu prüfen, die Farbgebung zu verfolgen und die Verwendbarkeit während der Produktentwicklung zu kontrollieren, wenn man das eigentliche Produkt in der Hand hat.
Es gibt verschiedene Arten von Modellierungsprinzipien für 3D-Farbdrucker, aber insbesondere das Prinzip der 3D-Farbdrucker kann durch die Kombination des thermischen Schmelzlaminierverfahrens und des optischen Modellierungsverfahrens mit Inkjet erreicht werden. Die Farbe wird auf eine dünne Schicht des Formmaterials aufgetragen, indem die Tinte jeder Farbe durch mehrere Tintendüsen eingespritzt wird.
Das thermische Schmelz- und Stapelverfahren ist ein Modellierverfahren, bei dem thermisch geschmolzenes Modelliermaterial durch Düsen extrudiert, gestapelt und abgekühlt wird. Die 3D-Daten des geformten Objekts werden verwendet, um die gewünschte Form zu erzeugen. Es können Materialien wie thermoplastische Harze PLA (Polymilchsäure), ABS, PC (Polycarbonat) und Nylon verwendet werden. Das Material muss in der Lage sein, farbige Tinte zu absorbieren. Diese wird mit Hilfe von Farbtintenstrahldruckern aufgespritzt.
Bei der optischen Modelliermethode wird das Harz Schicht für Schicht verfestigt, indem das aus der Düse extrudierte Modelliermaterial mit einem UV-Laser bestrahlt wird. Die Oberfläche zeichnet sich durch Glätte und hohe Auflösung aus. Als Modelliermaterial werden lichthärtende Epoxid- und Acrylharze verwendet. Auch die Farbtinten werden aus Acrylharzen hergestellt und zur Gewährleistung der Festigkeit lichtgehärtet.
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