Hallo alle zusammen,
ich will mal einen Zwischenbericht abgeben, wie es mit unseren Versuchen aussieht. Gleich vorweg aber das Ergebnis: Die Tests waren leider nur teilweise erfolgreich. Es gibt eine Vielzahl von möglichen Einflussfaktoren, ganz zu schweigen von den jeweiligen Möglichkeiten, diese dann auch zu verifizieren, sodass wir uns oftmals auf das Wesentliche oder Stichtests konzentrieren mussten. Deswegen muss ich auch immer im Konjunktiv schreiben, weil wir a) noch nicht alle generellen Einflussfaktoren untersuchen konnten und b) die Ergebnisse eben nicht so eindeutig sind.
Grundsätzlich sind wir der Meinung, dass das Silikon inhibiert (oder 1) wird (in Kurzform: Es wird vergiftet, sodass der Vernetzungsprozess teilweise oder ganz gestört wird). Dieses Problem ist gut bekannt, aber welcher Stoff oder Mechanismus bei uns das Problem ist, können wir nicht wirklich einkreisen, auch weil wir die Inhaltsstoffe unseres Druckmaterials nicht kennen.
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Getestet haben wir folgende Behandlungen:
1. Tempern bei 65°C. im Wärmeofen
2. Beschichtung des Werkzeugs
3. Nachbehandlung mit UV
4. Entlüftung- bzw. Entgasungsbohrungen
5. Reinigung im Ultraschallbad und Natronlauge (Empfehlung)
6. Silikontype
1. Tempern bei 65°C. im Wärmeofen
Dies hat den bisher größten und auch wirklich reproduzierbaren Erfolg gebracht. Allerdings scheint hierbei eine Temperzeit von mindestens 3-5 Tagen (=72-120h)!!! je nach Volumen des Werkzeugs erforderlich zu sein. Im Laufe der Zeit werden die Ergebnisse jedenfalls immer besser: Z.B. nach ~60h vernetzt das Silikon teilweise, bei >100h funktionieren die Formen dann reproduzierbar, d.h. das Silikonteil vernetzt vollständig aus.
Hier scheint eine Ausgasung bzw. Ausreagieren des printmaterials stattzufinden, sodass das Silikon nicht mehr inhibiert werden kann.
2. Beschichtung des Werkzeugs
Hier konnten wir lediglich einige Stichtests machen. Dabei haben wir einen hochwertigen Autolack verwendet und die Formen 2-3-lagig lackiert. Die Ergebnisse waren aber insgesamt negativ, sodass man sagen kann, dass diese Beschichtung jedenfalls nicht ausreicht
Nun gibt es noch diverse weitere Möglichkeiten, das Werkzeugs zu beschichten bzw. vom Silikon zu isolieren (z.B. Inhibit X, Silber-Zinnlacke, o.ä.), aber die Möglichkeiten sind derart groß, dass es (zumindest für den Moment) den Rahmen unserer Kapazität sprengt.
3. Nachbehandlung mit UV
Der Test erfolgte mit einem handelsüblichen Nagelhärter und die Teile lagen 8h unter`m UV-Licht. Außerdem haben wir eine Form über 24h dem Sonnenlicht ausgesetzt. Kurzum: Ein sichtbarer Erfolg aufgrund der Behandlung war nicht erkennbar.
4. Entlüftung- bzw. Entgasungsbohrungen
Dem Silikon beim Vernetzen die Möglichkeit zu geben, entgasen zu können, schien eine Zeit lang, die richtige Methode zu sein. Jedoch hat der Kreuztest mit dann verschlossenen Formen, sowie die Tatsache, dass die Formen insgesamt immer länger im Ofen lagen, also getempert wurden, diese Theorie negiert. Weiterhin muss / sollte unsere LSR-Type sowohl bei Temperatur, als auch bei Druck vernetzen.
Vielleicht ist es dennoch eine Möglichkeit, mit den Formen schneller zum Ergebnis zu kommen, allerdings hatten die Silikonteile eine Vielzahl von eingeschlossenen Luftblasen, da sich diese frei entfalten konnten, statt unter Druck komprimiert zu werden (bei den letzten erfolgreichen Tests mit ausreichend getemperten Formen, waren die Teile auch Blasenfrei).
5. Reinigung im Ultraschallbad und Natronlauge (Empfehlung eines RP-Dienstleisters)
Auch diese Nachbehandlung der Formen hat bei uns nicht zum Erfolg geführt. Man muss aber erwähnen, dass der Dienstleister eine RTV-2-Type verwendet (siehe nächster Punkt), während wir eben ein LSR eingesetzt haben.
6. Silikontype
Dieser Test läuft zur Zeit noch - ich werde dann ein update geben.
Dies scheint noch ein interessanter Ansatz zu sein, da der RP-Dienstleister erfolgreich Teile abgießt - er benutzt ein Wacker Silpuran 2420 - und lediglich eine vorherige Reinigung mit Natronlauge durchführt (siehe Punkt 5).
Fazit:
Tempern gibt uns immerhin die Möglichkeit, die Formen gangbar zu machen. Aber es ist eben kein RAPID Prototyping. Grundsätzlich haben wir zunächst Mindest-Temper-Zeiten für die Versuchsform aufgenommen, aber es ist bereits jetzt abzusehen, dass es bei großvolumigeren Werkzeugen (teilweise deutlich) länger dauern wird ohne dass man aber im Vorfelde die Zeit abschätzen kann. D.h., dass es durchaus 2,3 Fehlversuche geben kann, bis eine Form funktioniert.
Gespannt bin ich noch auf die Versuche mit einer anderen – RTV-2 – Silikontype. Je nach Ergebnis werden wir noch ein paar grundlegende Versuche dahingehend durchführen. Weiterhin streben wir einen Austausch mit stratasys an, die mehrere Veröffentlichungen zu dem Thema gemacht haben und vermeintlich reproduzierbaren Erfolg mit einer Versiegelung hatten. Insofern würde mich diese Richtung (siehe Punkt 2) nochmals interessieren.
Somit bin ich am Ende meines Versuchberichts.
Wer weitere Ideen hat oder Erfahrungen teilen kann, der ist herzlich willkommen, dies hier zu posten. Eine Diskussion und vor allem über einen Weg, die Formen innerhalb kurzer Zeit und mit geringem Aufwand gangbar zu machen, würden wir uns freuen. Wenn jemand an Fotos interessiert ist, kann ich diese gerne nach liefern.
Gruß, Florian
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