Lösung für die additive Fertigung transparenter Bauteile

Lösung für die additive Fertigung transparenter Bauteile

Der Neue Materialien Bayreuth (NMB) ist es gelungen, transparente Bauteile additiv zu fertigen. Die besondere Herausforderung liegt darin, dass Transparenz durch die additive Fertigung nur schwer zu erreichen ist. Denn der schichtweise Aufbau erzeugt prozessbedingt zahlreiche Grenzflächen und manchmal sogar Lufteinschlüsse in der inneren Struktur des Bauteils sowie eine raue Oberfläche. Beides führt dazu, dass trotz transparenter Ausgangsmaterialien die gedruckten Bauteile selbst keine Transparenz mehr aufweisen, da das einfallende Licht an diesen Defekten stark gestreut wird.

Möglich wird ein transparentes Bauteil durch die Technologie des Freeformers und das Arburg Kunststoff-Freiformen-(AKF)-Verfahren. Im Freeformer wird herkömmliches Kunststoffgranulat analog zum Spritzgießprozess aufgeschmolzen und dann mit Düse und Piezoelement tröpfchenweise ausgetragen. Über die Füllstrategie kann die Ablage der Tropfenketten gesteuert und so der Füllgrad beziehungsweise die Porosität eingestellt werden. Beide Parameter sind die zentralen Stellgrößen für die Erzeugung von Transparenz im späteren Bauteil.

Durch das gezielte Anpassen der Prozessparameter und das Nachbehandeln der Oberfläche erreichten die Forschenden bei NMB additive gefertigte Bauteile mit einer Lichttransmission bis 92 Prozent im sichtbaren Bereich – abhängig von der Wanddicke. Mit dem AKF-Verfahren können theoretisch alle granulatförmigen ungefüllten Polymere am Freeformer verarbeitet werden. So lassen sich zum Beispiel auch spezielle UV- oder medienbeständige, biokompatible und bereits anwendungsspezifisch zertifizierte Typen im 3D-Druck verarbeiten.

Bild oben: Identisches Ausgangsmaterial – unterschiedliches Ergebnis: Gezielt eingestellte Druckparameter am Freeformer ermöglichen Transparenz. (Quelle: NMB)


Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung

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