Erfolgsfall Aquasys 180 als lösliche Stütze für fortschrittliche Filamente

Kunststoffmaterialien können in 3 Gruppen eingeteilt werden:Standardkunststoffe, technische Kunststoffe und fortschrittliche Kunststoffe

Fortschrittliche Kunststoffe sind als PAEK bekannt (Polyaryletheretherketon), teilkristalline Kunststoffe, die hohen Temperaturen standhalten und gleichzeitig ihre mechanischen Eigenschaften beibehalten.

Bild 1:Kunststoffklassifizierungspyramide. Quelle:Filament2print.

Innerhalb der PAEK-Familie gibt es drei Typen:PEEK, PEKK und PEI , alle mit hoher chemischer und mechanischer Beständigkeit und hoher Entflammbarkeit. Unter diesen drei Materialien hebt sich PEI von den anderen durch seine Dimensionsstabilität ab, die ihm eine hohe thermische Beständigkeit verleiht, ohne seine mechanischen Eigenschaften zu verändern.

PEI wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen thermische Beständigkeit und hohe Druckwerte ein Muss sind, wie z. B. beim Spritzgießen. Die Herstellung von Spritzgussformen durch 3D-Druck reduziert die Herstellungskosten und beschleunigt den Prototyping-Prozess, wodurch schneller und einfacher Ergebnisse erzielt werden können. Eines der Filamente, das sich durch diese Aktivität auszeichnet, ist Ultem 1010.

Um ein Filament wie Ultem 1010 in 3D zu drucken, ist es notwendig, einen industriellen 3D-Drucker zu verwenden, der eine Drucktemperatur von mehr als 400 °C erreicht , eine Warmbetttemperatur von mindestens 150 °C und eine Kammertemperatur von mindestens 80 °C.

Vor einigen Jahren war es schwer vorstellbar, dass ein Prototyp eines Teils in nur wenigen Stunden und mit außergewöhnlicher Oberflächengüte und Qualität reproduziert werden könnte. Die Integration des 3D-Drucks in den industriellen Produktionsprozess war aufgrund der bestehenden Einschränkungen in Bezug auf das Produktionsvolumen und der Knappheit an technischen Materialien, mit denen gearbeitet werden kann, langsam. Heute ist der FDM-3D-Druck ein unverzichtbares Werkzeug in der Industrie und steht jedem Anwender zur Verfügung, der sein Wissen und seine Fähigkeiten in dieser Fertigungsmethode erweitern möchte.

Bei der Produktion von FDM-3D-gedruckten Teilen für die Industrie ist es oft notwendig, Teile mit komplexen Geometrien herzustellen Dies kann Stützstrukturen erfordern, um Bereiche mit Überhängen oder steilen Winkeln zu unterstützen. Beim 3D-Druck eines Teils mit Stützen kann dasselbe Baumaterial verwendet werden. Diese Stützen müssen nach Abschluss des 3D-Druckprozesses entfernt werden. In diesen Fällen sollte beim Entfernen vorsichtig vorgegangen werden, da dies das letzte Teil beschädigen kann. Ebenso muss nach dem Entfernen der Stützstrukturen eine Nachbearbeitung durchgeführt werden, um die Oberfläche des Teils frei von überschüssigem Material zu lassen, um eine möglichst gleichmäßige Oberfläche zu erhalten.

Bild 2:3D-gedruckte Turbine mit und ohne Stützmaterial. Quelle:Unendliche Materiallösung.

Um den FDM-3D-Druckprozess von Teilen mit komplexen Geometrien zu erleichtern, wurden verschiedene lösliche Stützmaterialien entwickelt (entweder in Substanzen wie D-Limonen oder in Wasser), die mit verschiedenen Materialien wie unter anderem PLA, PETG oder ABS kompatibel, aber nicht gültig sind zur Verwendung in Kombination mit fortschrittlichen Filamenten wie PEEK, PEKK oder PEI Ultem aufgrund ihrer hohen Drucktemperatur.

Infinite Material Solutions ist ein amerikanisches Unternehmen, das 2018 gegründet wurde und sich der Entwicklung innovativer Materialien für den FFF-3D-Druck verschrieben hat . Im November 2020 bringt Infinite Material Solutions AquaSys 180 auf den Markt, ein lösliches Trägermaterial, das hohen Temperaturen standhält.

Bild 3:3D-Druckprozess mit AquaSys 180. Quelle:Infinite Material Solutions.

AquaSys 180 ist das erste lösliche Trägermaterial, das mit fortschrittlichen Materialien kompatibel ist hält Drucktemperaturen bis 300 °C und Boden- und Kammertemperaturen bis 180 °C stand. Dank der thermischen Beständigkeit von AQUASYS 180 kann dieses Filament als lösliches Trägermaterial in Kombination mit fortschrittlichen Materialien wie PEEK, PEKK, ULTEM oder PPSU , die größere Gestaltungsfreiheit und Flexibilität für den Industriesektor bietet.

Dank der Forschung von Herstellern wie Infinite Material Solutions und ihrem Bestreben, neue fortschrittliche Produkte wie AquaSys 180 zu entwickeln, stehen dem Industriesektor immer mehr Ressourcen für die Herstellung von Teilen mithilfe des FDM-3D-Drucks zur Verfügung.