NextGen3D

Im Projekt NextGen3D steht die Entwicklung des 3D-Drucks von Polyolefinen im FDM-Verfahren im Mittelpunkt. Die Projektinhalte reichen von der Analyse vorhandener Filamenttypen über die Entwicklung maßgeschneiderter Polyolefin-Grades bis zu Adaptionen an der Drucker-Hard- und Software. Der Einsatz von FDM-3D-Druck ist hinsichtlich der Verfügbarkeit industriell einsatzfähiger  Drucker limitiert und unterliegt auch einem starken Materialzwang.

Polyolefine bieten gegenüber gängigen FDM-druckbaren Materialien (handelsüblichen Filamenttypen) Vorteile: höhere Schlagzähigkeit, bessere Temperaturbeständigkeit und deren weltweiter Einsatz zur Herstellung  industrieller Produkte. Aus materialwissenschaftlichen Untersuchungen werden grundlegende Struktur- Eigenschaftsbeziehungen abgeleitet, um ein Verständnis für die Druckbarkeit von Polyolefin- Werkstoffen zu gewonnen. Mittels Compounding- oder Polymerisationstechnologie im Labormaßstab werden maßgeschneiderte Polyolefin-Filamente hergestellt und charakterisiert.

Diese werden mit einem optimierten Druckkopf verarbeitet und anhand von Testgeometrien untersucht. Die Charakterisierung der Testgeometrien erfolgt durch ein optisches Inspektionssystem und mittels Profilometer zur Untersuchung der Oberflächenbeschaffenheit. Zusätzlich werden bereits während des Druckprozesses Messungen mit einem Nahinfrarot-Sensor sowie eine thermografische Wärmeflussprüfung durchgeführt. Die Information über die Beschaffenheit der Bauteilstruktur, insbesondere der Anbindung der neu aufgetragenen Materiallage zum bereits bestehenden Material wird aus der Auswertung der zeitlichen Oberflächentemperaturentwicklung gewonnen.

Projektname:
Next Generation 3D-Printing: Material- und Prozessentwicklung für die industrietaugliche Anwendung

Förderung:    
FFG – 7. Ausschreibung Produktion der Zukunft nat. Projekte

Laufzeit:
01.04.2015 – 31.03.2018

 

Publikationen

M. Spörk, J. Sapkota, G. Weingrill, T. Fischinger, F. Arbeiter, C. Holzer;  Shrinkage and Warpage Optimization of Expanded-Perlite-Filled Polypropylene Composites in Extrusion-Based Additive Manufacturing, Macromolecular Materials and Engineering (2017). 1700143. 10.1002/mame.201700143. Link