Additive Elements GmbH
Robert-Koch-Str. 1
82152 Planegg
In der additiven Fertigung ist es üblich, dass die eingesetzten Ausgangsmaterialien nicht vollständig verwendet werden können. Für die am weitesten verbreiteten pulverbettbasierten Verfahren MJF (Multi-Jet-Fusion) und SLS (Selektives Laser-Sintern) mit dem Material PA12 bedeutet das, dass bis zu 50 % des Pulvers am Ende nicht weiterverwendet und entsorgt werden müssen.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Materials für das Binder-Jetting-Verfahren unter Verwendung der von Additive Elements entwickelten TLC-Technologie (Thermal Liquid Curing). Durch die nahezu vollständige Wiederverwendbarkeit des Pulvers (>98 %) streben wir eine Reduktion des Pulver-verbrauchs um mehr als 50 % im Vergleich zum MJF-Verfahren an – bei gleichzeitig verbesserten me-chanischen Eigenschaften (Bruchfestigkeit von mindestens 45 MPa und Bruchdehnung von 10 %).
Zusätzlich ermöglicht unser Verfahren eine Reduzierung des Energieverbrauchs um 81 %, da es mit deutlich niedrigeren Temperaturen arbeitet (40–70 °C anstatt >200 °C bei MJF/SLS)
Entscheidend für die Entwicklung wird die richtige Binder-Pulver-Kombination sein.
1. Systematische Analyse der Wiederverwendbarkeit des Pulvers: Untersuchung der Einflussfaktoren, insbesondere Temperaturveränderungen, thermische Schädigung, Peroxidgehalt und Löslichkeits-veränderungen.
2. Materialrecherche und Vorauswahl: Basierend auf den Zielparametern werden geeignete Pulver und Binder identifiziert. Im Fokus stehen insbesondere Acrylat-Pulver, die für das Binder-Jetting-Verfahren optimiert sind.
3. Experimentelle Untersuchung der Materialkombinationen: In Handmischungen und Vorversuchen werden verschiedene Pulver-Binder-Kombinationen getestet und nach folgenden Kriterien bewertet: Pulverlöslichkeit, Binderviskosität, mechanische Kennwerte (z. B. Bruchfestigkeit, Bruchdehnung). Die besten Kandidaten werden weiter untersucht.
4. Skalierung des Prozesses: Die validierten Materialien werden erst auf einem Labordrucker getestet und anschließend auf eine industrielle Produktionsanlage skaliert. Hierbei werden die Prozesspara-meter (Temperatursteuerung, Binderauftrag, Recoating-Frequenz) optimiert.