3D-Kunststoffdruck TPU-Polymerbauteile im HSS-Verfahren

Die Voxeljet AG bietet nun On-Demand-Bauteile im High-Speed-Sintering (HSS)-Verfahren aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) an. Die Bauteile können unter anderem für die Herstellung von Sätteln und Sitzen eingesetzt werden.

Gemeinsam mit dem Werkstoffhersteller Covestro habe Voxeljet das TPU-Material entwickelt, welches eine dauerhafte, elastische Konsistenz aufweise und aufgrund seines dämpfenden, flexiblen Charakters einen hohen Schutz vor Aufprall biete. Die Polymerbauteile könnten passgenau, schnell, günstig und qualitativ hochwertig angefertigt werden, um beispielweise in Schuhsohlen, Verpackungen oder Helmpolsterungen eingesetzt zu werden.

Im 3D-Polymerdruck zähle TPU neben dem Standard-Polymer PA12 zu den beliebtesten Polymeren. Zunehmend werde das Material auch in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Ingenieursbereich oder der Automobilindustrie angewendet. Auch im Zusammenhang mit Kunststoffen und Konsumgütern finde das Polymer Verwendung.

AM-Werkzeug

Nähmaschinenteile additiv gefertigt

Individuelle Geometrien

Weich und elastisch oder hart und ausdauernd – mittels des HSS-Verfahrens könne die jeweilige Materialgegebenheit gezielt beeinflusst werden. Anfangs werde eine Bauplattform mit feinem Polymerpulver beschichtet. Auf bestimmte Bereiche werde dann Tinte, die die Wärme absorbiert, aufgetragen. Daraufhin könne man das bedruckte Pulver durch Infrarotlicht verschmelzen lassen und somit unbedruckte Bereiche davon abgrenzen. Das Auftragen, Bedrucken und Belichten des Polymers erfolge anschließend schichtweise, dabei sei die spätere Konsistenz umso fester, je stärker der Bereich eingefärbt wurde. Indem unterschiedliche Graustufen und Gitterstrukturen mit verschiedenen Wandstärken gedruckt werden, sei es möglich, die Festigkeit des Bauteils von Schicht zu Schicht variieren zu lassen. Die daraus entstehenden Geometrien könnten sich so individuell anpassen und würden dabei weniger Material verbrauchen.

Hartes Bauteil mit weichen Eigenschaften

Laut Tobias Grün, Produktmanager bei Voxeljet, sei das TPU-Material dazu in der Lage, feste Bauteile mit gleichzeitig weichen Eigenschaften zu produzieren. Ein Cytotox-Test habe zudem erwiesen, dass das Polymer hautverträglich ist, außerdem würden sich die Endprodukte nicht verfärben. Die großformatigen Druckköpfe der HSS-Technologie würden es dem Unternehmen ermöglichen, wirtschaftlich und effizient zu produzieren, ohne dabei viel an Ressourcen zu verschwenden.

Die Zusammenarbeit mit Covestro ziele darauf ab, Polymerbauteile per 3D-Druck in Großserienfertigung anzufertigen und damit eine zukunftsweisende Produktion zu fördern.

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