Verständnis der Herstellung laminierter Objekte (LOM) – Die Zukunft des Rapid Prototyping

Laminated Object Manufacturing (LOM) ist ein elegant einfaches Konzept, das Prototypen aus geschnittenen Blattmaterialien baut. Plattenmaterialien werden über den gesamten Bautisch gelegt, um sich selektiv mit der darunter liegenden Schicht zu verbinden, und dann entweder mit einem Laser oder einem beweglichen Messer geschnitten, um die 2D-Scheibe aus der Platte zu extrahieren. LOM entstand 1991 mit Helisys und etablierte eine Nische im Rapid-Manufacturing-Bereich. Helisys wurde von Cubic Technologies abgelöst.

Durch den LOM-3D-Druck wurden kostengünstige Modelle hergestellt, die einfach zu verarbeiten und überraschend schnell zu bauen waren. Der Umfang der Hinterschneidungen und die Komplexität der Formen sind begrenzt, vor allem durch die Schwierigkeit, das fertige Modell aus dem Abfallmaterial zu extrahieren. Außerdem sind dicke Wände (mindestens 5 bis 10 mm) erforderlich, um Modelle herzustellen, die eine gewisse Festigkeit bieten. Außerdem war es schwierig oder gar nicht möglich, Hohlräume und Hohlräume zu beseitigen, sodass Modelle für ihre Größe recht schwer sein konnten.

Die Hauptteile eines LOM-3D-Druckers sind der Baubereich, die Walze und der Laser. In diesem Artikel geht es weiter um den LOM-3D-Druck, seine Funktionsweise, seine Hauptbestandteile, die Vor- und Nachteile sowie die verwendeten Materialien.

Was ist der 3D-Druck bei der Herstellung laminierter Objekte?

Der 3D-Druck zur Herstellung laminierter Objekte ist ein vielseitiger Prozess, bei dem Materialschichten (normalerweise mit Klebstoff beschichteter Kunststoff, Metall oder Papier) zusammengeklebt und in Form geschnitten werden. Durch den Prozess entsteht ein Produkt, das entweder durch spanende Bearbeitung oder durch Bohren weiterverarbeitet werden kann.  LOM wird typischerweise für das Rapid Prototyping verwendet, da es sich um einen schnellen und kostengünstigen additiven Fertigungsprozess handelt. 

Wie funktioniert der 3D-Druck bei der Herstellung laminierter Objekte?

Bei der Herstellung von laminierten Objekten werden Blattmaterialien geschichtet, die entweder mit einem Laser oder einem Wandermesser an Ort und Stelle geschnitten werden. Der 2D-Umriss wird dann als Umriss eines Schnitts extrahiert, bevor eine weitere Ebene hinzugefügt wird. Materialbahnen werden auf einer Bauplattform ausgerollt und mit Klebstoff beschichtet. Die mit Klebstoff versehene Folie wird auf dem Bautisch auf dem Laminatstapel platziert. Durch die genaue Positionierung unter Verwendung relativ einfacher Papierhandhabungsmethoden für Tintenstrahl-/Fotokopierer entsteht ein geradliniger Stapel. Anschließend wird die neue Laminatschicht mit einer heißen Walze angedrückt, um eine gute Haftung und Aushärtung zu gewährleisten. Sobald die Schicht ausgehärtet ist, schneidet ein Scanlaser oder ein fahrendes Wolframmesser die Scheibenkontur ab und lässt das Abfallmaterial als Träger für das nächste Laminat an Ort und Stelle. Sobald alle Schichten aufgetragen und geschnitten sind, wird das Modell manuell aus dem Abfall „extrahiert“, wodurch ein fertiger Prototyp zum Vorschein kommt.

Tabelle 1:Vor- und Nachteile von LOM

LOM-Vorteile LOM-Kons

LOM-Vorteile

Schnell und günstig.

Es wird typischerweise eher für die schnelle Prototypenerstellung als für die Produktion verwendet.

LOM-Kons

Modelle sind sehr schwach, wenn Wandabschnitte dünner als 10 mm sind.

LOM-Vorteile

Modelle werden aus kostengünstigen Materialien hergestellt und mit der richtigen Modellauswahl und sorgfältiger Nachbearbeitung sind optisch ansprechende Ergebnisse von guter Qualität möglich.

LOM-Kons

Nur Modelle mit grober Ausstattung können auf hohem Niveau hergestellt werden.

LOM-Vorteile

Für die (begrenzt) reproduzierbaren Hinterschnitte sind keine Stützmaterialien oder Strukturen erforderlich. Da das Abfallmaterial an Ort und Stelle bleibt, bildet es einen festen Quader, aus dem das Teil entnommen wird.

LOM-Kons

Die meisten Hinterschneidungen stellen eine Gefahr bei der Extraktion dar, da das Abfallmaterial teilweise haften bleibt und eine übermäßige Kraft bei der Entfernung zu kosmetischen und strukturellen Schäden führt.

LOM-Vorteile

Die Geräte sind sehr bürofreundlich – keine Gerüche, wenig Lärm und eine geringe Stellfläche.

LOM-Kons

Ohne äußerste Sorgfalt bei der Abfallentsorgung können keine feinen Merkmale reproduziert werden.

LOM-Vorteile

LOM-Kons

Mulden sind schwer oder gar nicht von Abfallmaterial zu reinigen, wodurch „Packs“ fest und sehr schwer werden.

Welche Materialien werden beim LOM-3D-Druck verwendet?

Die beim Helisys LOM 3D-Druck verwendeten Materialien sind mit Klebstoff vorbeschichtete Rollen aus:

1. Papier: Weiß oder farbig
2. Metall: Als praktisch erwies sich nur Aluminium
3. Kunststoff: Es standen verschiedene Kunststoffe zur Verfügung

Was sind die Hauptbestandteile eines LOM-3D-Druckers?

Die Hauptteile eines LOM-3D-Druckers variieren je nach Modell. Bei Helisys LOM-Druckern sind die Hauptteile beispielsweise:

1. Rollenzuführung
2. Tabelle erstellen
3. Heiße Walze
4. Scanner-Laser

Was sind die besten LOM-3D-Druckharze?

LOM-3D-Drucker können eine Vielzahl von Verbundwerkstoffen auf Polymerbasis drucken. Wärmeaktivierte Klebstoffe auf der Unterseite der Helisys LOM-Materialien boten Hochtemperatur-, Heißschmelzoptionen und wärmeaktivierte vernetzende Harze. Dadurch konnten Klebstoffe je nach Anwendung und Laminatmaterial ausgewählt werden.

Wie wird der LOM-3D-Druck in der medizinischen Industrie eingesetzt?

Der LOM-3D-Druck wird in der medizinischen Industrie zur Erstellung von Organvisualisierungsmodellen eingesetzt. Es wurden Versuche unternommen, Funktionsteile für Implantate und zur Frakturstabilisierung herzustellen.

Wie wird der LOM-3D-Druck in der Schmuckindustrie eingesetzt?

LOM-Drucker haben zu bestimmten Zeiten Prototypen für komplexe und besonders farbenfrohe Wearables erstellt.

Sind LOM-Drucker in der Lage, riesige, detaillierte Teile zu produzieren?

Ja, es wurde eine großformatige LOM-Maschine hergestellt. Die großformatigen, faserverstärkten Prepreg-Laminatmaschinen von Envisiontech hatten eine riesige Baufläche, gemessen in Fuß!

Zusammenfassung

In diesem Artikel wurde die Herstellung laminierter Objekte (LOM) vorgestellt, erklärt, was es ist, und erörtert, wie es bei der Herstellung verwendet wird. Um mehr über die Herstellung laminierter Objekte zu erfahren, wenden Sie sich an einen Xometry-Vertreter.

Xometry bietet eine breite Palette an Fertigungsmöglichkeiten, einschließlich 3D-Druck und anderen Mehrwertdiensten für alle Ihre Prototyping- und Produktionsanforderungen. Besuchen Sie unsere Website, um mehr zu erfahren oder ein kostenloses und unverbindliches Angebot anzufordern.

Haftungsausschluss

Der auf dieser Webseite erscheinende Inhalt dient ausschließlich Informationszwecken. Xometry gibt keinerlei Zusicherungen oder Gewährleistungen jeglicher Art, weder ausdrücklich noch stillschweigend, hinsichtlich der Richtigkeit, Vollständigkeit oder Gültigkeit der Informationen. Leistungsparameter, geometrische Toleranzen, spezifische Designmerkmale, Qualität und Arten von Materialien oder Prozessen sollten nicht als Darstellung dessen angesehen werden, was von Drittanbietern oder Herstellern über das Netzwerk von Xometry geliefert wird. Käufer, die Angebote für Teile einholen, sind dafür verantwortlich, die spezifischen Anforderungen für diese Teile zu definieren. Weitere Informationen finden Sie in unseren Allgemeinen Geschäftsbedingungen.

Dean McClements

Dean McClements hat einen Bachelor-Abschluss in Maschinenbau mit Auszeichnung und über zwei Jahrzehnte Erfahrung in der Fertigungsindustrie. Sein beruflicher Werdegang umfasst wichtige Positionen bei führenden Unternehmen wie Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace und Hyster-Yale, wo er ein tiefes Verständnis für technische Prozesse und Innovationen entwickelte.

Lesen Sie weitere Artikel von Dean McClements