Machbarkeitsanalyse zu Werkstoffen für das High Speed Sintering

Fachleute vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, von der Universität Bayreuth und der Voxeljet AG haben Machbarkeitsanalysen zu weiteren Werkstoffen für das additive Fertigungsverfahren „High Speed Sintering“ (HSS) durchgeführt.

Ein Foto aus dem Forschungsprojekt.
Die Bandbreite an Materialien Bilquelle: Fraunhofer IPA / Christian Bay.

Expertinnen und Experten wiesen in einer Machbarkeitsanalyse und einer ersten Parametrisierung unter anderem einem HDPE-Pulver eine sehr gute Verarbeitbarkeit im HSS nach. HDPE ist ein Polyethylen mit hoher Dichte, wasserabweisender Wirkung und sehr guter Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Fetten. Es wird für die Produktion von Behältern, Flaschen und Leitungen in der Lebensmittel-, Verpackungs- und Chemieindustrie genutzt. Eine geeignete Verarbeitung mittels additiver Fertigung war bisher allerdings kaum möglich, weil HDPE bei hohem Energieeintrag spröde wird. Der materialspezifisch ausgelegte HSS-Prozess ermöglicht hingegen eine Fertigung von HDPE-Bauteilen mit sehr guten mechanischen Eigenschaften bei hoher Form- und Maßhaltigkeit sowie Oberflächengüte.

Polymerpulver auf beheizter Bauplattform

Beim additiven Fertigungsverfahren HSS wird zunächst eine Schicht Polymerpulver auf eine beheizte Bauplattform aufgetragen und diese anschließend mit einer Tinte benetzt, die Infrarotstrahlung absorbiert. Wird das Polymerpulver Infrarotstrahlung ausgesetzt, verschmilzt es nur an denjenigen Stellen, die mit der Tinte bedeckt sind. An allen anderen Stellen bleibt das Pulver lose und nimmt eine stützende Funktion ein. Es müssen also keine Stützstrukturen gefertigt werden, wie das bei vielen anderen additiven Fertigungsverfahren nötig ist.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Fraunhofer IPA.

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