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_Anzeige 24. Anwenderforum Additive Produktionstechnologie ▶ NEUE MÖGLICHKEITEN DURCH GEOMETRIEFREIHEIT IN DER ADDITIVEN FERTIGUNG Anwendungen von Hochleistungskunststoffen im 3D-Druck Hochleistungskunststoffe wie PEEK oder PEI sind seit vielen Jahren in Industrien wie der Medizintechnik, der Raumfahrt oder dem Maschinenbau etabliert. Der 3D-Druck mit solchen Werkstoffen hingegen erfreut sich erst in den letzten Jahren größerer Beachtung. Neue 3D-Drucker und optimierte Materialien ermöglichen die Realisierungen von bisher technisch nicht möglichen oder unwirtschaftlichen Anwendungen. Autor: Timm Woszidlo, Senior Application Expert, INTAMSYS Verschiedenste Anwendungen aus Hochleis - tungskunststof - fen wie PEEK, PEKK, PEI und PPSU. Kontrollpanel aus ULTEM 9085 für den Endeinsatz im Zug. Bild: INTAMSYS Die Anwendungen mit Hochleistungskunststoffen könnten kaum vielfältiger sein. Bedingt durch die hohe Formfreiheit und die guten Materialeigenschaften ergibt sich eine nahezu endlose Anwendungsvielfalt. Außerdem ist mit dem 3D-Druck im FFF-Verfahren die Herstellung von Bauteilen ab Losgröße 1 möglich, was Anwendungen ermöglicht, die mit konventioneller Fertigung nicht tragbar gewesen wären. Besonders die effektive Materialnutzung im Vergleich zu spanenden Prozessen kann bei komplexen Bauteilen sogar zu geringeren Materialkosten führen. Oft werden Hochleistungskunststoffe mit einer sehr hohen Temperaturbeständigkeit von bis zu 260 °C (PEEK) in Verbindung gebracht. Dabei gibt es noch viele andere Eigenschaften, die diese Materialien einzigartig machen. Dazu zählen eine hohe Festigkeit (bei geringem Gewicht), eine sehr gute chemische Beständigkeit, eine hohe Verschleißfestigkeit, eine inhärente Flammhemmung und viele weitere nützliche Eigenschaften. Nichtsdestotrotz unterscheiden sich die Materialien erheblich – jedes hat seine Stärken, Schwächen und speziellen Anwendungen. Breites Anwendungsfeld Bild: INTAMSYS Typische Anwendungen sind Vorrichtungen, Ersatzteile, Prototypen oder Endteile für die Kleinserienfertigung. Dabei gibt es verschiedene, spezifische Anwendungen, zum Beispiel chemisch-beständige Vorrichtungen oder Greifer mit besonderes geringem Gewicht bei hoher Festigkeit. Insbesondere die hohe Festigkeit in z-Richtung, bedingt durch den beheizten Bauraum der Intamsys-Drucker ermöglicht Anwendungen, die in der Vergangenheit undenkbar waren. Oftmals lassen sich auch Anwendungen aus Metallen wie zum Beispiel Aluminium ersetzen, da das Gewichts/Festigkeits-Verhältnis ähnlich ist, aber Eigenschaften wie die Korrosionsbeständigkeit deutlich verbessert werden. Ein Kontrollpanel aus ULTEM 9085 besticht nicht nur durch seine niedrige Flammentwicklung, sondern insbesondere durch die geringe Rauchentwicklung und die geringe Toxizität. Diese Eigenschaften machen ULTEM 9085 im gesamten Transportsektor nützlich, egal ob Luft- und Raumfahrt oder im Schienenverkehr. Die Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen setzt sowohl an der Düse als auch im Bauraum des 3D-Druckers hohe Temperaturen voraus. Mit dem Intamsys PRO 610 HT lassen sich nahezu alle erhältlichen Hochleistungskunststoffe auf dem Markt verarbeiten. Insbesondere im Bauraum (bis zu 300 °C) und am Druckkopf (bis zu 500 °C) sind hier nahezu keine ■ Grenzen gesetzt. INTAMSYS Technology Co. Ltd. www.intamsys.com 28 additive September 2021
_Anzeige 24. Anwenderforum Additive Produktionstechnologie ▶ WIE DER 3D-DRUCK PROZESSE SCHNELLER, EFFIZIENTER UND KOSTENGÜNSTIGER MACHT Hybride Fertigung sorgt für dynamische Prozesse Die leistungsstarken 3D-Drucker von Formlabs ermöglichen es Unternehmen, hochpräzise Teile in kürzester Zeit vor Ort zu drucken. In der hybriden Fertigung ergänzt der 3D-Druck klassische Herstellungsverfahren wie den Spritzguss. Arbeitsabläufe werden so dynamischer und unabhängiger. Autor: Raphael Rieffel Der 3D-Druck wird oft singulär für das Rapid Prototyping, für Funktions- und Demonstrationsmodelle oder die Fertigung von Kleinserien verwendet. 3D-Druck und klassische Fertigungsverfahren wie die CNC-Bearbeitung oder der Kleinserienspritzguss können in neuen hybriden Arbeitsabläufen auch gemeinsam eingesetzt werden. Fertigungsprozesse werden somit flexibler und effektiver. Dank der betriebsinternen Fertigung mit den leistungsstarken SLA-3D-Druckern von Formlabs werden Unternehmen unabhängiger von Lieferketten und können dynamisch auf Veränderungen im Markt reagieren. SLA-Drucker für hochwertige Oberflächen Mit dem SLA-3D-Drucker Form3 von Formlabs können Ideen sofort umgesetzt und Prototypen je nach Größe innerhalb weniger Stunden vor Ort gedruckt, getestet und bei Bedarf angepasst werden. Dabei ist nicht nur die Technologie entscheidend, sondern auch die Vernetzung der Arbeitsprozesse. Nur so kann eine reibungslose Integration des digitalen Workflows garantiert werden. Formlabs hat dafür SLA- und SLS-3D-Drucker entwickelt, die leicht zugänglich sind, keine großen Investitionen erfordern und Teile mit einer sehr hohen Oberflächenqualität drucken. Durch 3D-gedruckte Teile können die Kosten für den Werkzeug-, Formen- und Vorrichtungsbau signifikant reduziert werden, die Lieferzeiten verringern sich drastisch. Mit neuen Glasfaser-verstärkten Materialien wie dem Rigid10K können sogar gängige Kunststoffe wie PP, PC, PA, ABS oder PC-ABS eingespritzt werden. Spritzgießwerkzeug additiv gefertigt Die Firma 3D Strong GmbH setzt in der Fertigung auf spezielle 3Dgedruckte Spritzgießwerkzeuge. Für die Harting GmbH hat das Team kürzlich eine Kleinserie von Steckverbindungen aus PA und PC-GF20 mit einem solchen Werkzeug im Spritzgießverfahren hergestellt. Dabei konnten 30 Bauteile pro Schuss produziert und dadurch die Stückkosten signifikant reduziert werden. Ein weiterer Vorteil ist der Gewinn von neuem Know-how. Schon bei der Konstruktion der Bauteile können Spezifikationen wie minimale Wandstärken, Toleranzen und Abstände eingeplant werden. Damit lassen sich auch kleine Losgrößen von Bauteilen wirtschaftlich fertigen, insbesondere dort, wo der klassische Werkzeugbau zu aufwendig ■ oder zu teuer ist. Formlabs GmbH www.formlabs.com Bild: Formlabs Kosten und Lieferzeiten im Werkzeug- und Formenbau können durch additive Ferti - gung gesenkt werden. Kleinse - rien lassen sich so wirtschaftlich abbilden. Hybride Produk - tionsprozesse erlauben die Kombination des 3D-Drucks mit klassischen Verfahren. Bild: Formlabs additive September 2021 29
