Eine Benchmark-Studie zu Rapid Prototyping-Prozessen und -maschinen: Quantitative Vergleiche der mechanischen Eigenschaften, Genauigkeit, Rauheit, Geschwindigkeit und Materialkosten

Verschiedene Arten von Schichtfertigungsverfahren sind verfügbar, wie Stereo-Lithographie (SL), Fused Deposition Modelling (FDM), Poly-Jet, selektives Lasersintern (SLS), 3D-Druck (3DP), laminierte Objektfertigung (LOM) usw. Das Ziel der aktuellen Studie ist die Quantifizierung und der Vergleich der Verfahrensmerkmale unter Verwendung repräsentativer Apparate und verschiedener Materialien. Durch die Tests wurden mechanische Eigenschaften wie Zug- und Druckfestigkeit, Härte, Schlagzähigkeit, Hitzebeständigkeit sowie Oberflächenrauheit, geometrische und dimensionale Genauigkeit, Fertigungsgeschwindigkeit und Materialkosten für jeden Prozess und jede Maschine verglichen. Es wurde bestätigt, dass der SL-Prozess in Bezug auf Härte, Genauigkeit und Oberflächenrauheit vorteilhaft ist und der Poly-Jet-Prozess in Bezug auf die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur. Der SLS-Prozess war vorteilhaft in Bezug auf die Druckfestigkeit und Fertigungsgeschwindigkeit, der 3DP-Prozess in Bezug auf Geschwindigkeit und Materialkosten und der LOM-Prozess in Bezug auf Hitzebeständigkeit. Die FDM- und LOM-Prozesse waren in der Schlagzähigkeit in der Scanning-Richtung überlegen, aber die Änderung der Baurichtung reduzierte die Zug- und Schlagfestigkeiten erheblich.