Design für Stärke und Komplexität mit feiner Detailauflösung

10. Januar 2024 | Lesezeit: 5 min

FDR macht faszinierende Möglichkeiten zur Realität

FDR ermöglicht Ihnen die Herstellung von Polymerteilen mit erstaunlich komplizierten Designs, mit bemerkenswerter Detailgenauigkeit und beeindruckender Robustheit. Die Fine-Detail-Resolution (FDR)-Technologie ermöglicht die Herstellung komplexer und bemerkenswert detaillierter Teile - selbst in fingerspitzengroßen Dimensionen - ohne Abstriche bei der Haltbarkeit. Konstrukteure und Ingenieure haben außergewöhnliche Freiheiten, selbst bei Anwendungsfällen, die eine unglaubliche Feinheit und Präzision erfordern. FDR ist ideal für Anwendungsfälle der additiven Fertigung (AM), die extrem komplizierte Details oder Strukturen erfordern, was für AM-Designer und -Ingenieure ansonsten eine Herausforderung darstellen würde.

Designer können komplexe Teile strikt nach den Anforderungen ihrer Endanwendung entwerfen, ohne befürchten zu müssen, dass die Technologie ihren kreativen Vorstellungen zuwiderläuft. Ingenieure wiederum müssen sich keine Sorgen machen, dass scheinbar winzige Abmessungen die Funktion der fertigen Teile beeinträchtigen könnten.

Hohe Maßhaltigkeit

Aufgrund des ultradünnen CO-Laserstrahls von FDR ist die Genauigkeit des Verfahrens mit der Stereolithografie (SLA) vergleichbar - bei weitaus effizienteren Produktionsraten. Die Genauigkeit von FDR ermöglicht Ihnen die Konstruktion von Teilen mit Elementen wie z. B.:

• Aufwändige, klare Beschriftungen in geprägten oder ungeprägten Schriften zur Kennzeichnung von Teilen
• Außergewöhnliche Passungen für Teile wie Gehäuse oder Komponenten, die zu einer Baugruppe gehören
• Genauigkeit von +/- 40 Mikrometern, vergleichbar mit dem Spritzgießen
• Und mehr!

Komplexe, aber robuste Funktionen

Mit FDR können Sie ganz einfach ultradünne Fäden, komplizierte Gitterstrukturen, komplexe ineinander greifende Komponenten wie Maschen oder hochfunktionale Verbindungen wie freitragende Schnappverbindungen herstellen - und das alles bei miniaturisierten Abmessungen und mit der Gewissheit, dass sie nach der Herstellung stabil sind. 

Darüber hinaus können die Teile ohne zusätzliche Integrationskosten an die Bedürfnisse des Benutzers, des Gebrauchsgegenstands oder der gewünschten Funktionalität angepasst werden. Dies ermöglicht ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit.

FDR verbessert auch die Robustheit der Teile: Die Festigkeit des PA 11-Polymers, das beim FDR verwendet wird, sorgt dafür, dass sich selbst winzige Merkmale wie Stifte unter Druck zwar etwas verformen können, aber nicht so zerbrechlich sind, dass sie brechen.

Ultradünne Wandstärke

FDR ermöglicht es den Konstrukteuren, Teile mit vertikalen Wänden von bis zu 0,26 Millimetern Dicke (sofern sie mindestens eine Kontur aufweisen) und horizontalen Wänden mit noch geringerer Dicke (mindestens 0,12 mm) herzustellen. 

Für Ingenieure ist diese Eigenschaft von FDR ideal für Komponenten, die in der Hochfrequenz-Telekommunikation verwendet werden, wie digitale Filtereinheiten für Mikrowellenantennen. Auch fortschrittliche Bereiche der Automobilindustrie - wie das autonome Fahren - und die Luft- und Raumfahrt könnten von Komponenten mit dünnen Wänden, aber robuster Zusammensetzung profitieren.

Bewährte FDR-Design-Praktiken

Bei der Konstruktion von Teilen für FDR spielen viele Faktoren eine Rolle. Die folgenden vier Grundsätze bieten jedoch eine solide Grundlage, auf die Sie immer wieder zurückgreifen können - selbst wenn Sie sich in den Feinheiten der Berechnung von Scharnierspaltgrößen, Lochdurchmessern, Trägerversatz und verschiedenen anderen Werten verstrickt haben.

1. Funktion über alles
   Konzentrieren Sie sich auf die beabsichtigte Funktion eines Teils, nicht auf seine Herstellbarkeit. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie entwerfen einen mikroelektronischen Steckverbinder: Achten Sie streng darauf, ob die von Ihnen vorgesehenen Abmessungen eine erfolgreiche Verbindung mit dem Gegenstück ermöglichen, und machen Sie sich keine Gedanken über die Fähigkeit von FDR, diese Abmessungen zu realisieren.
2. Minimales Material
   Entwerfen Sie Ihre Teile so, dass sie nur so viel Polymer benötigen, wie für die Kernfunktionen erforderlich ist. Der Einsatz von mehr Material als nötig ist bei FDR schlichtweg Verschwendung, da die Technologie in der Lage ist, funktionierende Teile für den Endgebrauch in einem winzigen Maßstab herzustellen.
3. Kraftfluss-Design
   Anders als bei der traditionellen Fertigung ist bei AM ein kraftflussbasiertes Design möglich. Für unsere Zwecke bedeutet dies, dass Sie nur so viel Material benötigen, wie für die Festigkeitsanforderungen eines Teils erforderlich ist. Das hilft Material zu sparen und ermöglicht eine verantwortungsvollere Fertigung.
4. Weiche Kanten und Ecken - nicht scharf
   Mit FDR können Sie Polymere auf jede erdenkliche Art und Weise formen. Aber beim Teiledesign bedeutet "können" nicht immer "sollen". Die Beseitigung scharfer Kanten oder Ecken während des Designs stellt sicher, dass sie später im AM-Lebenszyklus keine potenziellen Probleme darstellen.