3D-Druck

Filamente auf Herz und Nieren geprüft

Auf der diesjährigen Hannover Messe trafen sich die Kooperationspartner iGo3D und IPT (Institut für Polymertechnologien e. V.). Im Fokus stand der Austausch erster Arbeitsergebnisse zur Thematik Charakterisierung von Filamenten für den FDM (Fused Deposition Modeling) basierten 3D-Druckprozess.

IGo3D-Stand auf HANNOVER MESSE 2016, v.l. Stefan Ofe (IPT), Nico Laufer (IPT), Caecilie von Teichman (iGo3D), Sascha Saupe (iGo3D)

Im Rahmen erster Materialuntersuchungen am IPT wurde das von iGo3D deutschlandweit am erfolgreichsten vertriebene ABS-Filament der Firma Innofil3D auf Herz und Nieren geprüft. Die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften gedruckter Bauteile stand hierbei im Mittelpunkt. Hierzu wurden spezielle Prüfkörper mit dem 3D-Drucker Ulitmaker² hergestellt bei denen Druckparamter, wie Druckgeschwindigkeit und Schichtdicke variiert wurden.

Herstellung von Prüfkörpern für Biege- und Schlagbiegeversuche mit dem 3D-Drucker Ulitmaker².

In Zugversuchen wurden die Prüfkörper dann bis zum Bruch belastet und Kenngrößen wie Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Bruchdehnung ermittelt.

In Zugversuchen wurden die Prüfkörper bis zum Bruch belastet und Kenngrößen wie Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Bruchdehnung ermittelt.

Im Ergebnis zeigte sich, dass die Schichtdicke einen wesentlichen Einfluss auf die mechanischen Bauteileigenschaften hat. So erhöht sich die maximale Belastungsfähigkeit des Materials um fast 30 Prozent, wenn die Schichtdicke von 0,15 mm auf 0,04 mm herabgesetzt wird. Dem gegenüber steht natürlich aber eine deutlich höhere Druckzeit.

Bruchbildfläche zeigt die innere Füll-Schichtstruktur eines Prüfkörpers.

Neben den mechanischen Eigenschaften sind die Fließeigenschaften der Filamentschmelze für den FDM-basierten 3D-Druckprozess von entscheidender Bedeutung. In aktuellen Arbeiten werden am IPT die Filamente hinsichtlich ihrer rheologischen Eigenschaften unter prozessnahen Verarbeitungsgeschwindigkeiten untersucht. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für zukünftige Materialentwicklungsprojekte mit dem Ziel der Realisierung höherer Druckgeschwindigkeiten bei gleicher oder besserer Bauteilqualität. kf

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