Laminated Object Manufacturing – Das LOM-Verfahren

In diesem Beitrag stelle ich dir das Verfahren “Laminated Object Manufacturing” genauer vor. Dabei gehe ich auf den Prozess, die einsetzbaren Materialien sowie die Vor- und Nachteile ein.

Wie funktioniert das Laminated Object Manufacturing?

Das Laminated Object Manufacturing ist ein Prozess des Rapid Prototyping und nutzt als Ausgangsmaterial Schichten von Materialien, die sich schneiden und kleben lassen. Dazu gehören neben Kopierpapier auch Schichten von Metallen oder Kunststoff (dazu weiter unten mehr).

Das sind die groben Schritte beim LOM-Verfahren:

  1. Das Ausgangsmaterial wird in den Druckraum gelegt und fixiert.
  2. Ein Laser oder Messer schneidet die erste Schicht n des Druckobjekts ein.
  3. Das überschüssige Material wird entfernt.
  4. Die nächste Schicht n+1 wird auf die erste Schicht gelegt und fixiert.
  5. Nun wird die Schicht n+1 aus dem Material geschnitten und mithilfe eines Klebstoffs mit der ersten Schicht verklebt.
  6. Dieser Prozess wird wiederholt, bis das gewünschte Objekt entstanden ist.

Neuere 3D-Drucker nach dem LOM-Verfahren können die Schnittkanten, wie oben bereits erwähnt, wie mit einem Tintenstrahldrucker bedrucken. Dadurch können Modelle in Vollfarbe erzeugt werden. Die Schichthöhe des Verfahren entspricht der Schichtdicke des verwendeten Ausgangsmaterials.

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Materialien für das LOM-Verfahren

LOM kann eine Vielzahl von Materialien bedrucken, wird aber am häufigsten für Papier verwendet.

Papier

Gewöhnliches Kopierpapier (auch recyceltes Papier) aus dem Schreibwarenladen um die Ecke ist das gängigste Rohmaterial für LOM. Die Möglichkeit, ein so kostengünstiges Material zu verwenden, ist auch einer der Hauptvorteile dieser Technologie. Ein weiterer ist, dass einige Drucker nach dem LOM-Verfahren farbiges Papier an den Schnittkanten bedrucken können. Dies ermöglicht die kostengünstige Herstellung von dreidimensionalen Modellen in voller Farbe.

MCOR aus Irland war bereits 2013 mit ersten Prototypen zu sehen und hat beispielsweise 2016 das folgende Gerät gezeigt:

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Ich war lange hinter dem Drucker her und wollte diesen unbedingt mal sehen. Es gab zwischendurch Gerüchte, dass MCOR einen Drucker für ca. 8.000 € herstellen möchte, um die Desktopwelt zu stürmen. Leider wurde aus dieser Idee wohl nichts.

Schade. Das wäre sicherlich der erste Schritt gewesen, um daraus ein Open Source Projekt zu starten.

Metall, Kunststoffe & Verbundstoffe

Neben Papier können mit dem Prinzip auch Metalle und Kunststoffe verarbeitet werden. Natürlich sind hier keine allzu dicken Schichten möglich, da das Schneidwerkzeug wie der Laser nur bis zu einer bestimmten Dicke tadellos arbeitet. Je stärker ein Laser wird, um höher sind auch die Kosten für die Instandhaltung, für den Laser selbst und auch die Sicherheitstechnik, die den Laser umhüllt.

Aktuell wird auch an Lösungen gearbeitet, die Verbundstoffe als Schichtmaterial verwenden, um hier die gewünschten Materialeigenschaften zu erreichen.

Die Vor- und Nachteile von LOM

Das Laminated Object Manufacturing hat wie jedes Verfahren auch nicht nur Vor-, sondern auch Nachteile:

LOM-Verfahren: Vorteile

  • Relativ einfaches Verfahren
  • Überschaubare Druckkosten durch den Einsatz von Kopierpapier bei papierbasierten LOM-Druckern
  • Große Drucke möglich
  • Supportstrukturen nicht benötigt
  • Hohe Druckgeschwindigkeit durch das Schneiden des Materials

Nachteile des Laminated Object Manufacturig

  • Hohlkörper nicht druckbar
  • Raue Oberflächen, dadurch schlechtere Oberflächenqualität
  • Komplexe Strukturen kaum möglich
  • Teilweise erschwertes Kleben der einzelnen Schichten.
  • Überschaubare Druckkosten durch den Einsatz von Kopierpapier bei papierbasierten LOM-Druckern

Weitere Verfahren: