Pertinax-Druckbett der Dr. D. Müller GmbH verbessert Druckqualität
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Pertinax-Druckbett der Dr. D. Müller GmbH verbessert Druckqualität

Aufrüstung von Kunststoff-3D-Druckern
Pertinax-Druckbett verbessert Druckqualität

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Bei vielen aktuellen 3D-Druckern ist das Druckbett bzw. dessen Material ein begrenzender Faktor für optimale Druckergebnisse. Haftet die erste Lage nicht richtig, so verschieben sich unter Umständen alle weiteren Koordinaten der höheren Ebenen . Hier bringt eine einfache Aufrüstung des Druckbetts mit Hilfe von Pertinax Vorteile. Das Pertinax-Druckbett der Dr. Dietrich Müller GmbH, Ahlhorn, verändert dank seiner Eigenschaften die neueste Technik des 3D-Drucks mit Kunststofffilamenten.

» Andreas Zeiff, Redaktionsbüro Stutensee, im Auftrag der Dr. Dietrich Müller GmbH

Inhaltsverzeichnis

1. Pertinax, ein bewährter Werkstoff
2. 3D-Drucker-Tuning mit Pertinax-Druckbett in drei Schritten
3. Mit einfachen Mitteln zum besseren Ergebnis
4. Unternehmensüberblick

Viele preiswerte 3D-Drucker-Modelle sind bei den beweglichen Komponenten für die Düsenführung sehr präzise, haben jedoch bei der wichtigsten Komponente, dem Druckbett, noch deutliche Einschränkungen. Als Druckbett für den 3D-Druck mit Kunststofffilamenten bietet einer der ersten Kunststoffe der Welt, das Pertinax, beste Voraussetzungen. Die Summe der Eigenschaften dieses Werkstoffes verbessert oft die für den Druck essentielle Haftung des gedruckten Modells auf der Grundplatte – selbst bei hochmodernen 3D-Druckern – und damit die Druckqualität deutlich.

3D-Druck bietet Wettbewerbsvorteil und Innovationspotenzial

Pertinax, ein bewährter Werkstoff

Welche Eigenschaften machen Pertinax nun für den 3D-Druck so interessant?

Der gelbbraune Kunststoff ist bekannt als ein gerne genutzter Werkstoff für die Produktion von Leiterplatten oder robusten Isolierteilen gegen elektrische und thermische Leitung. Er besteht aus papierverstärktem Kunstharz, ist biegefest und zäh, relativ leicht, nimmt praktisch kein Wasser auf und ist in Form dünner Platten recht einfach zu bearbeiten. Seine geringe Wärmeleitfähigkeit zusammen mit der Temperaturbeständigkeit von bis zu 130 °C prädestinieren ihn für den Einsatz mit den gängigen, heiß gedruckten Kunststoffen wie ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer), Nylon, Polymilchsäuren etc. Die Wärmebeständigkeit und geringe Wärmeleitung erlauben zudem eine gute Verbindung der flüssigen Kunststoffe mit der Oberfläche, etwa so wie man z.B. Keramikplatten im Bad für die bessere Haftung von Schmelzkleber vorwärmt, um die Erstarrung zu verzögern und damit die Oberflächenadhäsion zu verbessern.

3D-Drucker-Tuning mit Pertinax-Druckbett in drei Schritten

Um den 3D-Drucker aufzurüsten wird als erstes das Druckbett vermessen und eine Pertinaxplatte mit etwas größeren Abmessungen besorgt. Dabei muss auf eventuelle Nieten oder Befestigungsteile geachtet werden, die über das Druckbett selbst hinausreichen und das eigentliche Plattenmaß bestimmen. Als Plattenstärke haben sich 0,5 bis 1 mm, in seltenen Fällen auch bis zu 5 mm bewährt. Zur Bearbeitung der dünnen Platten reicht ein scharfes Teppich- oder Cuttermesser sowie ein Lineal und Schleifpapier unterschiedlicher Körnung aus. Zunächst muss die alte Druckplatte vom 3D-Drucker entfernt und die tragende Oberfläche darunter gereinigt werden. Das Ablösen gelingt am besten mit einer dünnen stabilen Schnur z.B. Angelschnur oder feinstem Stahldraht auch bei komplizierteren Formen. Reste der alten Klebfolie werden mit Isopropanol rückstandsfrei entfernt, je nach Untergrund kann ein Ceranfeld-Schaber dabei helfen.

Die neue Pertinax-Platte lässt sich sehr einfach mit einem doppelseitigen Klebeband, z.B. 3M Transferklebeband 467MP, befestigen. Die Pertinaxplatte und die Transferfolie werden passend zugeschnitten und die Folie blasenfrei auf die Rückseite der Platte aufgeklebt. Je nach Druckbettgeometrie oder Zugänglichkeit wird nun die neue Platte direkt auf das Druckbett geklebt und danach die Oberfläche bearbeitet. Alternativ schleift man die Oberfläche zuerst auf die gewünschte Rauigkeit und klebt danach die Platte auf. Letzteres kann erhebliche Zeitvorteile bringen, wenn das Druckbett schlecht zugänglich ist. Bei beiden Verfahren ist es wichtig, eine möglichst exakt horizontale und bei jeder Körnung gleichmäßige Oberfläche zu erzielen. Angefangen mit Körnung 80 arbeitet man sich bis etwa Körnung 400 voran, der Abrieb wird mit einem fusselfreien Tuch oder reinem Zellstoffpapier, eventuell mit Isopropanol (IPA) getränkt, entfernt. Wichtig ist, hier kein normales Kosmetiktuch zu verwenden, denn viele Tücher sind mit oberflächenaktiven Stoffen ausgerüstet, die die Oberflächenbeschaffenheit minimal verändern und so die spätere Haftung beeinflussen können. Bei eventuellen Haftungsproblemen sollte man daher zuerst versuchen mit anderen Tüchern nachzureinigen. Bereits aufgeklebte Platten werden mit Schleifpapier und Schleifklotz in kreisenden Bewegungen geglättet. Bei noch unbefestigten Platten dagegen wird das Schleifpapier auf eine große ebene Fläche wie eine Glasplatte aufgelegt und die Pertinaxplatte als Ganzes leicht kreisend mit wenig Druck darüber geführt. Für ein gutes Ergebnis muss der Schleifstaub regelmäßig entfernt werden. Bei der Endkörnung kann man je nach Geometrie und Material des Objektes durch Ausprobieren die beste Lösung finden.

Ist die Platte „poliert“ und aufgeklebt wird sie auf dem Druckbett nivelliert und gegebenenfalls mit IPA von letzten Schleifpartikeln sowie Fettresten durch Fingerabdrücke gereinigt. Die Platte bzw. das Pertinax-Druckbett sollten dabei kalt sein. IPA verdampft schon bei Zimmertemperatur recht schnell, ein warmes Druckbett würde daher die Reinigungsleistung vermindern und brennbare Dämpfe erzeugen. Nun kann der erste Probedruck beginnen. Haftet dabei das Objekt nicht wie gewünscht, muss gegebenenfalls erneut leicht angeschliffen (mit der zuletzt verwendeten Körnung) und nachgereinigt werden. Idealerweise sollte das Druckobjekt sich nach dem Abkühlen leicht von der Oberfläche lösen lassen, bei einer großen Grundfläche kann es sinnvoll sein, das Druckteil mit einem Tuch zu schützen und mit einer Zange leicht zu drehen, um es loszubrechen.

Mit einfachen Mitteln zum besseren Ergebnis

Diese relativ einfache Aufrüstung des Druckbetts kann im Einzelfall zu drastisch verbesserten Druckergebnissen führen. Bei den meisten Anwendungen ergibt sich aber mindestens ein deutlich einfacheres Handling. Das gilt sowohl für Einzelstücke als auch für Kleinserien. In allen Anwendungen ist bei richtig vorbereiteter Pertinax-Oberfläche keine Nachbearbeitung der Objekt-Grundfläche notwendig. Damit hat sich der altbewährte Werkstoff Pertinax auch in der zukunftsträchtigen 3D-Drucktechnik eine weitere Nische erschlossen. (eve)

Kontakt:

Dr. Dietrich Müller GmbH
Hauptsitz und Werk
Zeppelinring 18
26197 Ahlhorn
Tel: +49 4435 97 10–0
Fax: +49 4435 97 10–11
info@mueller-ahlhorn.com
https://www.mueller-ahlhorn.com/de/dr-dietrich-mueller-gmbh/


Unternehmensüberblick

Die Dr. Dietrich Müller GmbH in Ahlhorn wurde 1967 gegründet und gilt heute weltweit als kompetenter Ansprechpartner für Elektro-Isolierstoffe, Wärmeleitprodukte, Dichtungen und technische Folien. Typische Einsatzbereiche sind:

  • Elektromaschinen-, Transformatoren- und Generatorenbau
  • Leuchten- und Lampenindustrie
  • Medizintechnik
  • Leiterplattenindustrie.

Weitere Anwendungsschwerpunkte finden sich:

  • im Anlagen- und Maschinenbau
  • in der Lebensmittel-
  • und Pharmaindustrie.

Darüber hinaus wird in Ahlhorn auch im Kundenauftrag geforscht und entwickelt. Passend zu oft sehr individuellen Aufgabenstellungen entstehen so auf die jeweilige Anwendung maßgeschneiderte Muster, Prototypen und Vorserienprodukte.


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