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Färben von SLS-3D-gedruckten Teilen – Methoden, Vorteile und Tipps

3. Februar 2025

Das Färben von SLS-3D-Druckteilen bietet eine kosteneffiziente Möglichkeit, die ästhetischen Eigenschaften Ihrer Produkte zu verbessern, ohne deren mechanische Leistung zu beeinträchtigen. Diese Methode eignet sich sowohl für kleine Prototypenserien als auch für die Serienproduktion in Pantone-konformen Farben. Aber welche Färbemethoden sind am besten geeignet, und welche Vorteile bietet das Färben?



Warum Färben? Vorteile im Überblick

Ästhetik: Färben bietet eine gleichmäßige Farbverteilung, die sich ideal für sichtbare Teile eignet.

Designfreiheit: Sogar komplexe Geometrien wie Gitterstrukturen können problemlos gefärbt werden.

Kosteneffizienz: Im Vergleich zu anderen Nachbearbeitungsmethoden ist das Färben eine der günstigsten Optionen.

Vielseitigkeit: Von einfachen Farbbädern bis zu hochautomatisierten Färbesystemen ist für jede Anwendung etwas dabei.

Zu beachtende Faktoren bei der Auswahl einer Färbemethode


Größe und Form der Teile

Die Größe der zu färbenden Teile beeinflusst die Wahl der Anlage. Während kleinere Teile oft in Farbbädern oder durch Ultraschall gefärbt werden, eignen sich größere Teile oder hohe Stückzahlen eher für industrielle Anlagen.

Die Form spielt ebenfalls eine wichtige Rolle: Komplexe Geometrien profitieren von Tauchfärbetechniken, da diese auch schwer zugängliche Stellen erreichen.

Farbkonsistenz und Einsatzumgebung

Für eine gleichbleibende Farbqualität und UV-Stabilität sind Systeme wie die DyeMansion DM60 die beste Wahl, insbesondere für Teile, die im Außenbereich verwendet werden. Für Innenanwendungen reichen kostengünstige Methoden oft aus.

Kosten

Die Anschaffungskosten für Färbeanlagen variieren stark. Während einfache Farbbäder für unter 50 Euro umgesetzt werden können, kosten industrielle Lösungen mehrere 10.000 Euro. Es lohnt sich, das Budget mit den Anforderungen an Qualität und Durchsatz abzugleichen.


Die wichtigsten Färbemethoden im Vergleich


1. Farbbad

  • Pro: Einfach und günstig umzusetzen.
  • Contra: Geringe Farbgenauigkeit, hohe Arbeitsintensität.
  • Einsatz: Prototypen und kleine Serien.

2. Ultraschallfärben

  • Pro: Gleichmäßigere Ergebnisse, einfache Durchführung.
  • Contra: Begrenzte Temperaturkontrolle.
  • Einsatz: Kleinserien mit moderatem Qualitätsanspruch.

3. Hochdruckfärben

  • Pro: Tiefe Farbdurchdringung durch hohen Druck und Temperatur.
  • Contra: Risiko von Beschädigungen durch Hitze.
  • Einsatz: Serienfertigung mit hohen Qualitätsanforderungen.

4. Industrielle Systeme 

  • Pro: Automatisierung, höchste Farbgenauigkeit, UV-Stabilität.
  • Contra: Hohe Anschaffungskosten.
  • Einsatz: Große Produktionsmengen und präzise Anforderungen.


Tests und Empfehlungen

Formlabs hat umfangreiche Tests durchgeführt, um die besten Färbeergebnisse zu ermitteln. Dabei wurden Parameter wie Farbkonzentration, Temperatur und Säuregehalt untersucht. Die wichtigsten Erkenntnisse:

  • Eine leicht saure Lösung verbessert die Farbaufnahme.
  • Bei Temperaturen über 90 °C werden intensivere Farben erzielt.
  • Ein Färbeprozess von 10–15 Minuten reicht meist aus, um maximale Farbsättigung zu erreichen.

Industrielle Systeme bieten die besten Ergebnisse für anspruchsvolle Anwendungen und UV-stabile Farben. Neben diesen  Systemen gibt es auch kosteneffiziente und praktische Alternativen, die je nach Bedarf und Budget geeignet sein können. Durch die Anpassung der Färbemethode an Ihre spezifischen Anforderungen und die Art der mit Ihrem 3D-Drucker hergestellten Teile können Sie eine optimale Balance zwischen Kosten, Farbgenauigkeit und Produktionsvolumen finden.