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Glas für den 3D-Druck: Bauteile aus Quarzglas
Glas im 3D-Druck
Welches Glas gibt es für den 3D-Druck?
Im Glas-3D-Druck entstehen Bauteile aus echtem Quarzglas (Fused Silica). Ein flüssiges Komposit aus Glaspulver und lichtaushärtendem Bindemittel wird Schicht für Schicht belichtet, anschließend entbindert und zu dichtem, transparentem Glas gesintert.
Auf dem PROTIQ Marketplace basiert der Glas-3D-Druck auf der Technologie von Glassomer. Das gesinterte Quarzglas hat eine Reinheit von 99,9 % und unterscheidet sich chemisch und physikalisch nicht von handelsüblichem Quarzglas.
Weil die Form im 3D-Druck entsteht, lassen sich komplexe Geometrien – auch Kanäle und Hohlräume mit Öffnungen – ohne Werkzeug fertigen. Das eignet sich für Prototypen, Einzelteile und Kleinserien, die sich aus Glas konventionell nur mit großem Aufwand herstellen ließen.
Glas auf einen Blick
- Verfahren
- Lithography-based Glass Manufacturing (LGM)
- Werkstoff
- Quarzglas (Fused Silica), 99,9 %
- Max. Temperatur
- 1.000 °C
- Max. Bauteilgröße
- 164 × 90 × 150 mm
- Wandstärke
- 0,8 bis 5 mm
- Toleranzen
- ± 250 µm unbeschichtet, ± 500 µm beschichtet
- Stückzahl
- Einzelteil bis Kleinserie
Werte aus dem Datenblatt auf dem PROTIQ Marketplace (Stand 11/2024).
Quarzglas
Quarzglas aus dem 3D-Drucker
Quarzglas besteht nahezu vollständig aus Siliziumdioxid. Es ist hart, temperaturbeständig, gegenüber den meisten Säuren und Lösungsmitteln beständig und dehnt sich bei Erwärmung kaum aus.
Die gesinterten Bauteile sind transparent und bleiben dauerhaft klar, ohne zu vergilben – anders als viele transparente Kunststoffe. Flusssäure und starke Laugen greifen Quarzglas allerdings an.
Gefertigt wird mit der Technologie von Glassomer.
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Eigenschaften
Welche Eigenschaften hat 3D-gedrucktes Glas?
Quarzglas aus dem 3D-Druck verbindet die Gestaltungsfreiheit des 3D-Drucks mit den typischen Eigenschaften von Quarzglas.
- Echtes QuarzglasNach dem Sintern besteht das Bauteil aus Quarzglas mit einer Reinheit von 99,9 %.
- TransparentDie Bauteile sind transparent. Eine Beschichtung glättet die Oberfläche und erhöht die Transparenz zusätzlich.
- TemperaturbeständigDie maximale Einsatztemperatur liegt bei 1.000 °C.
- Kaum WärmeausdehnungDer thermische Ausdehnungskoeffizient liegt mit 0,52 · 10−6/K nahe null.
- HartDie Vickershärte beträgt 980 HV.
- Chemisch beständigQuarzglas ist gegenüber den meisten Säuren und Lösungsmitteln beständig.
Kennwerte
Welche Kennwerte hat Quarzglas aus dem 3D-Druck?
Die Tabelle zeigt die wichtigsten Kennwerte des gesinterten Quarzglases.
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Glasart / Reinheit | Quarzglas (Fused Silica) / 99,9 % |
| Dichte | 2,2 g/cm³ |
| Vickershärte | 980 HV |
| Biegefestigkeit | 115 MPa |
| Thermischer Ausdehnungskoeffizient | 0,52 · 10−6/K |
| Max. Temperatur | 1.000 °C |
Werte aus dem Datenblatt auf dem PROTIQ Marketplace (Stand 11/2024); keine zugesicherten Eigenschaften. Die Werte hängen von Prozessführung und Bauteilgeometrie ab. Verbindlich ist das Datenblatt im Bestellprozess.
↑ Zur ÜbersichtOberfläche
Beschichtet oder unbeschichtet?
Für Glasbauteile wählen Sie zwischen einer unbeschichteten und einer beschichteten Oberfläche. Die Wahl hängt davon ab, ob Maßgenauigkeit oder Optik wichtiger ist.
| Unbeschichtet | Beschichtet | |
|---|---|---|
| Toleranzen (X, Y, Z) | ± 250 µm | ± 500 µm |
| Oberfläche | Druckschichten bleiben sichtbar | glatt |
| Transparenz | transparent | höhere Transparenz |
| Geeignet für | maßgenaue Bauteile | optisch anspruchsvolle Bauteile |
Die Toleranzen können sich je nach Bauteilgeometrie ändern.
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Anwendungen
Wofür eignet sich Glas aus dem 3D-Druck?
Glas-3D-Druck lohnt sich überall dort, wo komplexe Formen aus einem transparenten, temperatur- und chemikalienbeständigen Werkstoff gebraucht werden.
- Mikrofluidik und Labortechnik: Bauteile mit innenliegenden Kanälen, etwa für chemische Reaktoren im kleinen Maßstab.
- Optik: kompakte optische Bauteile und Prototypen.
- Hochtemperaturanwendungen: transparente Bauteile, die hohen Temperaturen standhalten müssen.
- Design und Schmuck: filigrane Glasobjekte, die sich konventionell kaum herstellen lassen.
Glas oder Alternative?
Wann ist Glas die richtige Wahl?
Quarzglas ist erste Wahl, wenn Transparenz mit Temperatur- oder Chemikalienbeständigkeit zusammenkommt. Für andere Anforderungen gibt es passende Alternativen.
| Anforderung | Empfehlung |
|---|---|
| Transparenz und Temperaturen bis 1.000 °C | Quarzglas |
| Transparenz und Chemikalienbeständigkeit | Quarzglas |
| Transparenter Prototyp bei Raumtemperatur | RS Clear in der Stereolithographie |
| Hohe Härte und Festigkeit, keine Transparenz nötig | technische Keramik im LCM-Verfahren |
| Sehr enge Toleranzen | Quarzglas mit Nachbearbeitung oder konventionelle Glasbearbeitung |
Gut zu wissen
Worauf sollte ich bei Glasbauteilen achten?
Glas stellt eigene Anforderungen an die Konstruktion. Diese Punkte helfen bei der Planung.
- WandstärkePlanen Sie Wände zwischen 0,8 und 5 mm. Massivere Bereiche sollten Sie aufteilen oder aushöhlen.
- Bohrungen und KanäleBohrungen sind ab 0,7 mm Durchmesser möglich. Hohlräume brauchen Öffnungen.
- BauteilgrößeBauteile können bis zu 164 × 90 × 150 mm groß sein.
- Optische AnforderungenFür optische Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Oberfläche klären Sie die Eignung bitte vorab mit uns.
Bestellen
Wie bestelle ich Bauteile aus Glas?
Glasbauteile bestellen Sie direkt auf dem PROTIQ Marketplace.
- 3D-Datei hochladenLaden Sie Ihr 3D-Modell hoch. Dabei wird automatisch geprüft, ob das Bauteil in den Bauraum passt.
- Kategorie wählenWählen Sie die Material-Kategorie „Keramik/Glas“ und dann eine beschichtete oder unbeschichtete Oberfläche. Das Datenblatt ist beim Angebot verlinkt.
- Angebot prüfenPrüfen Sie Preis und Produktionszeit des Angebots.
- BestellenBestellen Sie direkt online oder laden Sie ein verbindliches PDF-Angebot herunter.
FAQ
Häufige Fragen zu Glas im 3D-Druck
Kann man Glas 3D-drucken?
Ja. Im Glas-3D-Druck entstehen Bauteile aus echtem Quarzglas: Ein flüssiges Komposit aus Glaspulver und Bindemittel wird Schicht für Schicht belichtet, anschließend entbindert und zu transparentem Glas gesintert. Auf dem PROTIQ Marketplace basiert das Verfahren auf der Technologie von Glassomer.
Welches Glas wird im 3D-Druck verwendet?
Auf dem PROTIQ Marketplace wird Quarzglas (Fused Silica) mit einer Reinheit von 99,9 % angeboten. Es ist transparent, bis 1.000 °C einsetzbar und gegenüber den meisten Säuren und Lösungsmitteln beständig.
Ist 3D-gedrucktes Glas transparent?
Ja. Die gesinterten Bauteile sind transparent. Unbeschichtet bleiben die Druckschichten auf der Oberfläche sichtbar; eine Beschichtung glättet die Oberfläche und erhöht die Transparenz.
Wie genau sind Glasbauteile aus dem 3D-Druck?
Die Toleranzen betragen ± 250 µm bei unbeschichteten und ± 500 µm bei beschichteten Bauteilen. Für engere Toleranzen ist eine Nachbearbeitung nötig.
Wie groß können Glasbauteile sein?
Glasbauteile können bis zu 164 × 90 × 150 mm groß sein. Die Wandstärke liegt zwischen 0,8 und 5 mm, Bohrungen sind ab 0,7 mm Durchmesser möglich.
Wo finde ich das Datenblatt für Glas?
Das gültige Datenblatt finden Sie im Bestellprozess: Nach dem Hochladen Ihrer 3D-Datei ist es beim jeweiligen Angebot verlinkt.
