Nachhaltige Oberflächengestaltung in der additiven Fertigung mit Biopolymertechnologie
BAKO
Das Gesamtziel des geplanten FuE-Projektes ist die Entwicklung eines nachhaltigen Werkstoffzyklus durch die Nutzung von Biopolymertechnologie. Das Projekt von Lean Plastics Technologies GmbH konzentriert sich auf die Herausforderung der Oberflächengestaltung in der additiven Fertigung von Bauteilen, insbesondere bei kleinen Losgrößen. Additive Fertigungsverfahren bieten aufgrund ihrer kurzen Rüstzeiten und der gestalterischen Freiheit erhebliche Vorteile. Jedoch weisen die produzierten Bauteile oft eine unerwünschte Rillenstruktur auf, die als Treppenstufeneffekt bekannt ist. Dieser Effekt resultiert aus dem schichtweisen Aufbau des 3D-Drucks und variiert je nach verwendetem Druckverfahren und Material.
Die Oberflächenrauheit hat erheblichen Einfluss auf die mechanischen, optischen und tribologischen Eigenschaften von Bauteilen, weshalb niedrige Rauheitswerte angestrebt werden.
In der heutigen Praxis werden verschiedene Methoden zur Oberflächenglättung eingesetzt, darunter mechanisches Schleifen und chemische Glättung mit Lösungsmitteln. Diese Methoden sind jedoch zeitaufwendig, nicht immer automatisierbar und mit verschiedenen Herausforderungen verbunden. Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Nachhaltigkeit von Produkten ist das verwendete Material. Im Projekt werden biobasierte Materialien verwenden, die als umweltfreundlich gelten. Nachteil dieser Materialien ist, dass sie bisher noch nicht die gleichen Eigenschaften wie konventionelle Kunststoffe aufweisen.
Unser Fokus liegt auf der Entwicklung von PET-Pulver, das für das SLS-Verfahren geeignet ist. Ein solches Produkt ist bisher auf dem Markt nicht verfügbar. Es wird angestrebt, nachhaltige, hochqualitative Oberflächen für Bauteile in der additiven Fertigung zu ermöglichen und gleichzeitig umweltfreundliche Materialien zu nutzen. Dies kann nicht nur die Qualität von additiv gefertigten Produkten steigern, sondern auch den ökologischen Fußabdruck der Branche verringern.
Das Projekt ist am 01.05.2023 als Durchführbarkeitsstudie gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.