Wasser- und gasdichte Bauteile aus dem 3D-Drucker

Hallo zusammen,

ich bin Daniel von der Diamant Polymer Gmbh und möchte dir in diesem Gastbeitrag einmal zeigen, wie du additiv gefertigte Bauteile wasser- und gasdicht machen kannst. Doch zunächst ein paar Worte zu mir. Bereits im Masterstudium der Polymerwissenschaften haben mich die verschiedenen additiven Fertigungsverfahren und die großartigen Möglichkeiten begeistert. Nach dem Studium habe ich über drei Jahre hinweg das Lasersintern von Kunststoffen weiter erforscht und so meine Erfahrungen in der additiven Fertigung stetig ausgebaut. Nun bin ich technischer Vertriebsmitarbeiter bei der Diamant und helfe dir dabei deine gedruckten Bauteile zu veredeln und vor Umwelteinflüssen zu schützen.

Aufgrund des schichtweisen Aufbaus weisen additiv gefertigte Bauteile bei nahezu allen aktuell verbreiteten Druckverfahren feine Poren und Undichtigkeiten auf. Möchte man diese Bauteile dann für Einsatzzwecke verwenden, bei denen sie absolut dicht gegen verschiedene Flüssigkeiten oder Gase sein müssen, müssen die Bauteile nach dem Druck noch einmal nachbearbeitet werden. Naheliegend und weit verbreitet sind derzeit verschiedene Lösungen wie das Abdichten mit Epoxidharzen oder Lacken. Die Verwendung von Epoxidharzen ist aufwändig und anfällig für Fehler beim Mischen der beiden Komponenten. Lacke bilden zwar eine Schicht auf der Oberfläche der Bauteile und dichten dort ab, jedoch können sie leicht wieder abgerieben werden und die Bauteile werden dadurch wieder undicht.

3d-gedrucktes Bauteil tauchen und versiegeln

Eine einfache und wirkungsvolle Methode zur Herstellung wasser- und gasdichter Bauteile ist die Versiegelung. Versiegler sind dünnflüssige Polymersysteme, die über den Kapillareffekt tief in die Bauteile eindringen. Dort härten sie aus und dichten daher nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Inneren des Bauteils vorhandene Porositäten und Undichtigkeiten ab. Neben der Dichtheit können durch das Versiegeln auch die mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit der Bauteile erhöht werden. Außerdem sind die Bauteile widerstandsfähiger gegen die Witterung und Verunreinigungen. Die meisten unserer Versiegler sind einkomponentig und direkt gebrauchsfertig, sie müssen also nicht mehr angemischt werden.

3d-gedrucktes Bauteil in Lösunsmittel eintauchen um Tropfnasen zu entfernen

Die beste abdichtende Wirkung wird erreicht, wenn die Bauteile für 5 Minuten in den Versiegler eingetaucht werden. So werden alle Stellen gleichmäßig versiegelt. Wenn man nur bestimmte Stellen versiegeln möchte oder die Bauteile zu groß sind, dann kann man sie auch mit dem Versiegler einpinseln oder einsprühen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Oberfläche dann mehrere Minuten feucht bleibt, damit der Versiegler genug Zeit hat tief in das Bauteil zu infiltrieren. Anschließend lässt man die Bauteile einfach an der Luft trocknen. Sollten Tropfnasen entstehen, können diese, wenn sie noch feucht sind, mit einem fusselfreien Tuch oder einem geeigneten Lösemittel entfernt werden. So erhält man innerhalb weniger Minuten mit geringem Aufwand Bauteile, die dicht gegen verschiedene Medien und die Witterung sind und super aussehen. Denn neben der Abdichtung wird die Oberflächenrauhigkeit verringert, die Bauteile werden also glatter und glänzender. Die Versiegler sind für alle gängigen Druckverfahren und Druckmaterialien geeignet.

Glatte Bauteile? Dafür gibt es doch schon das chemische Glätten, oder? Das ist richtig. Für das chemische Glätten benötigst du jedoch eine mehrere tausend Euro teure Anlagentechnik, die entsprechenden Chemikalien und das Know-how diese Anlage zu bedienen. Außerdem ist die Glättungswirkung an verschiedenen Positionen in der Anlage unterschiedlich und die Bauteile werden dünner, weil durch das Glätten die Oberfläche des Bauteils gelöst wird. Das chemische Glätten wird daher vor allem in der industriellen Produktion bei größeren Serien eingesetzt. Vor allem für Hobby-Anwender, aber auch für die Industrie, ist das Versiegeln eine einfache, schnelle und kostengünstige Alternative zum chemischen Glätten.

Doch wofür kannst du versiegelte Bauteile dann verwenden? Der Kreativität sind hier keine Grenzen gesetzt. So werden 3d gedruckte Brillengestelle gegen den Kontakt mit Schweiß und der Haut geschützt. Teile im Kühlsystem von Rennwagen werden abgedichtet oder können erst durch die Versiegelung als Öl- oder Kraftstoffbehälter verwendet werden, da die chemische Beständigkeit ohne Versiegelung nicht gegeben ist. Die Elektronik von Unterwasserdrohnen bleibt durch die Versiegelung auch bei großer Tauchtiefe immer trocken und funktionsfähig. Auch die klassische 3d gedruckte Blumenvase kann so auch bei besonders dünnen Wandstärken endlich mit den passenden Blumen gefüllt und dem Partner oder der Partnerin geschenkt werden. Du siehst also, die Möglichkeiten sind hier unbegrenzt.

Du möchtest mehr über das Thema erfahren und das wichtigste nochmal zusammengefasst sehen? Dann guck dir unser Video bei Youtube an:

Du möchtest deine Bauteile nicht nur abdichten, sondern auch das Gewicht verändern, ohne dadurch die Druckzeit und den Materialverbrauch zu beeinflussen? Dann sind unsere DWH Filler für dich interessant. Das sind zweikomponentige Vergussmassen, die in deinem Bauteil aushärten und dadurch die Stabilität und Druckfestigkeit stark erhöhen. Die Dichte des DWH Filler light ist nur halb so groß wie die des Druckmaterials, damit können also besonders leichte Bauteile mit dünnen Wandstärken hergestellt werden. Die Dichte des DWH Filler heavy ist dreimal so groß wie die des Druckmaterials. Hiermit können also besonders schwere Bauteile hergestellt werden, außerdem haften Magneten dann an den Bauteilen. Auf diese Weise kannst du Druckzeit und Druckmaterial einsparen und trotzdem stabile Bauteile erhalten, wie z.B. diese Dartscheibe.

Magnetische Dartsscheibe mit DHW Filler von Diamant Polymer GmbH