3D-Druck

Neue Einsatzmöglichkeiten für PAEK-Polymertypen

Ein Industriekonsortium (u.a. Airbus, EOS) unter Führung von Victrex will Innovationen auf dem Gebiet des industriellen 3D-Drucks (additive Fertigung) vorantreiben. Victrex' Aufgabe ist dabei die Entwicklung neuer PAEK-Hochleistungspolymertypen, die speziell für die Verarbeitung in additiven Fertigungsverfahren geeignet sind.

Die zurzeit in einigen 3D-Verfahren eingesetzten PAEK-Materialien waren ursprünglich für Spritzguss- oder Extrusionsverfahren entwickelt worden.

Die innovativen Typen zielen insbesondere auf Anwendungen in der Luftfahrtindustrie, dem Schwerpunkt des Konsortiums, aber auch auf Anwendungen in anderen Bereichen wie der Medizin. Als geistiger Eigentümer der neu entwickelten Polymere wird Victrex von der britischen Innovationsagentur „Innovate UK“ gefördert, um das Projekt voranzutreiben. Weitere Mitglieder des Konsortiums sind Branchenführer wie Airbus Group Innovations, EOS, University of Exeter, E3D-Online, HiEta Technologies, South West Metal Finishing und Avon Valley Precision Engineering.

Ziel: bessere Recyclingraten und weniger Abfall

Ein wichtiges Ziel ist die Verbesserung der Recyclingrate von Pulvern, die beim Lasersintern (LS) verwendet werden. Sie würde den Polymerabfall bei dieser additiven Fertigungstechnik deutlich reduzieren und die Kosten senken. Das Projekt widmet sich darüber hinaus der Unberechenbarkeit von Trennschicht-Adhäsion und Oberflächen-Finishing beim auf Filament basierenden 3D-Drucken.

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„Allen ist sehr genau bewusst, dass die additive Fertigung das Potenzial besitzt, die Industrieproduktion zu revolutionieren, da die hohen Werkzeug- und Installationskosten der traditionellen Fertigung entfallen. Zudem werden sehr komplexe Formen und Geometrien ermöglicht, die sich auf herkömmlichen Wegen nicht herstellen lassen. Am meisten können davon hochwertige Anwendungen in geringer Stückzahl wie Flugzeugkomponenten profitieren, doch auch in anderen Bereichen, darunter die Medizin, könnte das von Nutzen sein“, so David Hummel, Chief Executive von Victrex.

Das Vorhaben, das nun vom Konsortium durchgeführt wird, war ursprünglich 2014 während einer Fachkonferenz an der Universität von Exeter entstanden. Dort hatte Victrex frühe Ergebnisse eines neuen Polymers mit erheblichem Potenzial für die additive Fertigung vorgestellt. Die Universität von Exeter hat aufgrund der bereits gesammelten Erfahrungen und Kontakte auf dem Gebiet der additiven Fertigung mit PEEK-Polymeren geholfen, das Konsortium ins Leben zu rufen.

Obschon PAEK-Polymer von Victrex bereits für im 3D-Druck hergestellte Bauteile eingesetzt wird, und zwar beim auf Filament basierenden 3D-Drucken und beim auf Pulver basierenden Lasersintern, verfolgt das Unternehmen neue Lösungen. Das Industriekonsortium untersucht jetzt, wie neue PAEK-Polymertypen in der additiven Fertigungstechnik innovativ insbesondere in der Luftfahrtindustrie mit großem Potential eingesetzt werden können.

„Dieses innovative Projekt ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie Victrex erneut den Weg vorgibt und Möglichkeiten für die Weiterentwicklung unserer Polymere aufzeigt, um den Markt für PAEK-Anwendungen zu erweitern und unser Geschäft weiter zu differenzieren. Wir stehen am Beginn einer spannenden Reise bei der Entwicklung neuer Polymertypen, die alle Vorteile der additiven Fertigung effizient und kosteneffektiv nutzen können“, so Hummel.

Bis 2018, so der Plan, sollen Technologiedemonstrationssysteme zur Verfügung stehen, die anhand wichtiger Prüfpunkte aufzeigen, wie alle Vorteile der additiven Fertigung zu realisieren sind – auch bei Produkten mit komplexen Bauteilen, die mit herkömmlichen Methoden nicht kostenreduziert und mit kurzer Markteinführungszeit hergestellt werden können. „Auch wenn dieses Konsortium auf mehrere Jahre angelegt ist: Unternehmen, die Wertvorteile in der Verbindung aus PEEK-Polymer und additiver Fertigung sehen, sollten jetzt mit uns Kontakt aufnehmen, um ihre Ideen zu diskutieren“, betont Hummel. kf

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