SKZ und Fraunhofer IAP mit gemeinsamem Projekt<\/p>\n
Der 3D-Druck gewinnt bei der Fertigung von Prototypen und Produktion von Endbauteilen zunehmend an Bedeutung. Additive wie Farb- und Duftstoffe, F\u00fcll- und Schmierstoffe oder Biozide verleihen den gedruckten Kunststoffobjekten individuelle funktionale Eigenschaften. Die Einarbeitung dieser Zus\u00e4tze in den Kunststoff ist h\u00e4ufig nicht einfach, denn viele Zuschlagstoffe eignen sich nicht f\u00fcr das filamentbasierte 3D-Druckverfahren. Das Kunststoff-Zentrum SKZ und das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Angewandte Polymerforschung IAP nutzen daher die Mikroverkapselung, um eine breite Palette von Additiven auch f\u00fcr 3D-Druckfilamente verf\u00fcgbar zu machen.<\/em><\/strong><\/p>\n Die additive Fertigung oder 3D-Druck ist bei der Produktentwicklung in der Industrie inzwischen Standard. Dort, wo individualisierte Bauteile in kleinen St\u00fcckzahlen und komplexen oder filigranen Geometrien ben\u00f6tigt werden, entfaltet sie zunehmend ihr Potenzial. Neben der passenden Fertigungs- und Produktionsmethode sind vor allem ma\u00dfgeschneiderte Materialien ein entscheidender Faktor f\u00fcr einen erfolgreichen Einsatz. F\u00fcr den filamentbasierten 3D-Druck ist die Auswahl an Materialien bislang jedoch noch begrenzt. Das Kunststoff-Zentrum SKZ und das Fraunhofer IAP haben sich daher zum Ziel gesetzt, die Palette an Filamentmaterialien durch den Zusatz von Additiven deutlich zu erweitern, um das technologische und wirtschaftliche Potenzial dieser Technik noch st\u00e4rker auszusch\u00f6pfen. \u201eDer Clou ist, dass wir auch mikroverkapselte Additive wie bspw. Schmierstoffe in Filamente einbringen werden. Das gedruckte Bauteil erh\u00e4lt somit eine neue Funktion: Es kann sich selbst schmieren\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Alexandra Latnikova, Spezialistin f\u00fcr Mikroverkapselung am Fraunhofer IAP. \u201eNicht jedes beliebige Additiv ist jedoch daf\u00fcr geeignet, da filamentbasierte 3D-Drucktechniken ihre Grenzen haben\u201c, so Latnikova.<\/p>\n Herausforderung: Materialentwicklung f\u00fcr filamentbasierten 3D-Druck <\/strong> Screening von Additiven: von fest bis fl\u00fcssig<\/strong> Innovationskraft des deutschen Mittelstandes st\u00e4rken: Unternehmen willkommen<\/strong> Zum Projekt:<\/strong> Der 3D-Druck gewinnt bei der Fertigung von Prototypen und Produktion von Endbauteilen zunehmend an Bedeutung. Additive wie Farb…<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":29439,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-29438","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/29438","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=29438"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/29438\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":29440,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/29438\/revisions\/29440"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/29439"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=29438"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=29438"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=29438"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=29438"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nBeim filamentbasierten 3D-Druck \u2013 kurz \u201eFused Layer Modeling\u201c (FLM) oder \u201eFused Filament Fabrication\u201c (FFF) \u2013 wird ein Kunststoffstrang, das Filament, in einem Hotend aufgeschmolzen, durch eine D\u00fcse gedr\u00fcckt und in d\u00fcnnen Schichten auf einer Bauplattform abgelegt. Das Filament besteht aus Kunststoff, der sich beim Erhitzen erweicht und erst in diesem Zustand die D\u00fcse passieren kann. \u201eGenau an diesem Punkt liegt die Herausforderung, denn wenn Additive in das Filament eingearbeitet wurden, befinden sich darin Partikel, die verklumpen und zu Verstopfungen der D\u00fcse f\u00fchren k\u00f6nnen. Die D\u00fcse ist also der limitierende Faktor. Wir werden in unseren umfangreichen Untersuchungen ermitteln, mit welchen Additiven 3D-Druck m\u00f6glich ist\u201c, erkl\u00e4rt Latnikova.<\/p>\n
\nIn einem ersten Schritt testet das Forscherteam systematisch, welche kommerziellen und selbst entwickelten Polymeradditive sich f\u00fcr die Herstellung von Filamenten und den Druckprozess grunds\u00e4tzlich eignen. \u201eWir untersuchen Charakteristika wie Partikelgr\u00f6\u00dfe, Oberfl\u00e4cheneigenschaften, thermische Stabilit\u00e4t und F\u00fcllgrad und testen die Grenzen der M\u00f6glichkeiten aus. Im zweiten Schritt setzen wir unsere speziell entwickelten Mikrokapseln ein\u201c, erkl\u00e4rt Patrick Limbach, Materialentwickler am SKZ. Bei der Mikroverkapselung bringt das Fraunhofer IAP sein umfangreiches Knowhow ein. Diese Technologie erm\u00f6glicht es, auch komplexere Additive herzustellen. Daf\u00fcr umh\u00fcllen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Funktionsadditive mit einer d\u00fcnnen Polymerwand. So k\u00f6nnen auch Fl\u00fcssigkeiten wie Schmier-, Duft- und Farbstoffe oder auch Biozide in Kunststoffe eingebracht werden. Gr\u00f6\u00dfe, thermische Stabilit\u00e4t und Oberfl\u00e4cheneigenschaften dieser Partikel sind ma\u00dfgeschneidert. \u201eWir verleihen den Materialien viele smarte Funktionen. Beispielsweise k\u00f6nnen mikroverkapselte Farbstoffe die Defekte gedruckter Bauteile anzeigen, da bei einer Sch\u00e4digung der Kapseln im Werkstoff Farbe austritt. In einem Vorg\u00e4ngerprojekt haben wir bereits erfolgreich gezeigt, dass mikroverkapselte Schmierstoffe Spritzgussbauteilen selbstschmierende Eigenschaften verleihen. Dadurch kann der Materialverschlei\u00df, der normalerweise durch Reibung an Bauteilen entsteht, um bis zu 85 Prozent reduziert werden. Diese Ergebnisse \u00fcbertragen wir nun auf den 3D-Druck\u201c, sagt Limbach.<\/p>\n
\nMit dieser Forschung m\u00f6chte der Projektverbund die Innovationskraft des deutschen Mittelstandes auf dem Feld der Materialentwicklung f\u00fcr die additive Fertigung st\u00e4rken. \u201eUnser Ziel ist es, mit einer breiten Palette an hoch funktionalen Filamentmaterialien die Kundenakzeptanz f\u00fcr 3D-Druckverfahren und die Marktdiversifizierung zu steigern. F\u00fcr kleine und mittlere Unternehmen sollen diese anwendungsspezifischen Spezialmaterialien den Einstieg in die additive Fertigung erleichtern. Wir laden interessierte Unternehmen ein, unserem projektbegleitenden Ausschuss beizutreten, Anregungen und Ideen einzubringen und an den Ergebnissen zu partizipieren\u201c, erkl\u00e4ren Latnikova und Limbach. Das Projekt adressiert vor allem Unternehmen, die Teil der Produktionskette f\u00fcr filamentbasierten 3D-Druck sind, also Mikroverkapsler, Hersteller und Distributeure von Kunststoffaditiven, Compoundeure, Hersteller von Anlagensystemen sowie Dienstleister im Bereich filamentbasierter 3D-Druck.<\/p>\n
\nDas zweij\u00e4hrige, im Juni 2021 gestartete Forschungsprojekt mit dem F\u00f6rderkennzeichen 21817 BG wird \u00fcber die F\u00f6rdergemeinschaft des SKZ e. V. bzw. \u00fcber die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur F\u00f6rderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gef\u00f6rdert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"