Die Industrie sieht die Vorzüge additiver Fertigungsverfahren als Chance für die effiziente Massenfertigung komplexer oder individueller Teile. Vor einem breiteren Einsatz des 3D-Drucks sind jedoch noch einige Herausforderungen zu meistern; […]
Covestro-Experte Roland Wagner beobachtet die Entstehung eines kleinen Bauteils im neuen 3D-Drucklabor des Unternehmens am Stammsitz Leverkusen. (Foto: Covestro)
Die Industrie sieht die Vorzüge additiver Fertigungsverfahren als Chance für die effiziente Massenfertigung komplexer oder individueller Teile. Vor einem breiteren Einsatz des 3D-Drucks sind jedoch noch einige Herausforderungen zu meistern; eine davon ist der Mangel an geeigneten Materialien. Während für die konventionelle Herstellung von Bauteilen mehr als 3.000 Werkstoffe zur Verfügung stehen, sind auf 3D-Druckern bisher nur rund 30 Materialien im Einsatz.
Die Covestro AG, Leverkusen, entwickelt zurzeit ein umfangreiches Sortiment an Filamenten, Pulvern und Harzen für alle gängigen 3D-Druckverfahren, das auf der K 2016 vorgestellt werden soll.
Die Produkte haben verschiedene Eigenschaften im Hinblick auf Härte, Hitzebeständigkeit, Transparenz sowie Flexibilität und ermöglichen eine Vielzahl neuer Anwendungen. Damit leistet Covestro einen wichtigen Beitrag für die Weiterentwicklung des 3D-Drucks zur industriellen Massenproduktion.
Partner gesucht
Julien Guiu, der die globalen 3D-Druck-Aktivitäten des Unternehmens koordiniert, erklärt: „Wir möchten mit führenden Partnern in der Prozesskette zusammenarbeiten, um die Entwicklungen weiter voranzutreiben. Dazu gehören Formulierer ebenso wie Hersteller von 3D-Druckern, Softwareunternehmen, Dienstleister und natürlich OEMs.“ Die Materialdaten müssten Eingang in die Software von 3D-Druckern finden. Dann könne die Struktur von Bauteilen weiter optimiert werden.
Covestro hat kürzlich am Stammsitz in Leverkusen ein neues Labor für 3D-Druck in Betrieb genommen. Dort entwickelt das Unternehmen gemeinsam mit Partnern Materiallösungen und testet sie im praktischen Einsatz. Das Covestro-Kompetenzteam für additive Fertigung verfügt über ein breites Know-how in der Verarbeitung von Materialien mit gängigen 3D-Druckverfahren. Die Laborausstattung soll in den kommenden Monaten noch erweitert werden.
Vielfältiges Angebot für das Schmelzschichtverfahren
Covestro bietet eine große Auswahl an Filamenten für das Schmelzschichtverfahren (Fused Filament Fabrication, FFF) an. Es reicht von flexiblen thermoplastischen Polyurethanen (TPU) bis zu hoch festem Polycarbonat (PC).
Dank seiner hohen Abriebfestigkeit und Elastizität ist das TPU sehr gut geeignet für die additive Fertigung. Typische Anwendungen sind Sportartikel, Schuhe und Automobilteile.
Covestro-Polycarbonate, die vom Partner Polymaker in Filamente umgewandelt werden, zeichnen sich durch eine gute Temperaturstabilität und Härte aus. 3D-gedruckte Produkte aus diesen Kunststoffen werden in Beleuchtung und Design sowie in anderen Anwendungen eingesetzt, bei denen es auf eine gute Festigkeit auch unter Hitzeeinwirkung ankommt.
Erste voll flexible Materialien für selektives Lasersintern
Für das selektive Lasersintern (SLS) bietet Covestro auch thermoplastische Polyurethane (TPU) an. Das Material wird mittels Laserstrahl zum Sintern gebracht. Schicht für Schicht entstehen so räumliche Strukturen. TPU bietet hier klare Vorteile gegenüber herkömmlichen SLS-Werkstoffen, die weniger hart und elastisch sind.
Pulverförmiges TPU wird bereits in der industriellen Produktion verwendet, zum Beispiel bei der Fertigung individueller Hochleistungssohlen für Schuhe. Der Covestro-Partner Lehmann&Voss&Co. formuliert solche Produkte und vertreibt sie bei wichtigen Schuhherstellern.
Neue Generation Flüssigharze für industriellen 3D-Druck
Covestro hat auch Systeme für die Stereolithografie (SLA), den Digital Light Process (DLP) und den Tintenstrahldruck entwickelt. Aufgrund der breiten Ausgangsbasis an Isocyanaten und Polyolen bieten diese Polyurethan-Harze die einzigartige Chance, Eigenschaften wie Härte und Flexibilität sowie Chemikalien- und Wetterbeständigkeit an Kundenbedürfnisse anzupassen. Dadurch können gezielt Objektmerkmale im Volumen erzeugt werden, zum Beispiel ein Eigenschaftsgefälle.
