November 22, 2024
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ARBURGadditive: Neue Materialien und Anwendungen für industriellen 3D-Druck

ARBURGadditive (Halle 12.1, Stand D79) zeigt auf der Formnext 2024 in Frankfurt, Deutschland, das komplette Portfolio für die industrielle additive Fertigung. Neben Maschinen-Exponaten werden spannende Anwendungen, Forschungsprojekte und neue Materialentwicklungen präsentiert, etwa für die Branchen Mobilität, Medizintechnik und Elektronik.

 

Mit den Freeformern von Arburg lassen sich unterschiedlichste originale Kunststoffgranulate im Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) verarbeiten. Die Materialpalette wird, auch in Kooperation mit namhaften Partnern aus Forschung und Materialentwicklung, kontinuierlich erweitert.

Mobilität: ÖBB setzt auf Bauteile aus dem Freeformer

Ein großer Vorteil der additiven Fertigung ist, Ersatzteile dort und dann fertigen zu können, wo und wann sie gebraucht werden. Seit kurzem setzt die Österreichische Bundesbahn (ÖBB) auf den Freeformer, um Lichtschalter aus einem flammhemmenden PC/ABS-Compound für ihre Nachtzüge „on demand“ produzieren zu lassen.

Für die Branche Mobilität präsentiert ARBURGadditive zudem erstmals Bauteile aus den innovativen LMPAEK-Polymeren von Victrex. Diese Materialien verfügen über ähnliche mechanische und tribologische Eigenschaften wie PEEK, lassen sich aber bei niedrigeren Temperaturen im AKF-Verfahren verarbeiten. Das Material ist elektrisch isolierend und kann – amorph gedruckt – im Nachgang getempert werden, um die mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften weiter zu optimieren. Zu sehen sind z. B. ein Rotor und ein Stecker für E-Fahrzeuge sowie Verteilerrohre und Impeller. Für die eigene Allrounder-Spritzgießmaschinenfertigung produziert Arburg je 100 Abdeckkappen von Heizbändern in Kleinserie. 

Ein Freeformer 750-3X in Hochtemperatur-Ausführung verarbeitet zudem den für die Luft- und Raumfahrt interessanten Werkstoff Ultem 9085. Gezeigt wird neu, wie sich Break-away-Stützstrukturen dieses kostenintensiven Materials als Flakes mehrfach wiederverwenden lassen.

Medizin: Sonderfläche mit neuem Freeformer 550-3X

Ein Highlight auf dem Arburg-Stand ist die Sonderfläche „Medical“. Neben der Premiere des Freeformer 550-3X sind hier spannende und innovative Bauteilbeispiele und Anwendungen für die Medizintechnik zu sehen. Dazu zählen resorbierbare Implantate aus dem Originalmaterial Resomer LR 709, Implantate für Nase und Ohr aus sterilisierbarem TPS (TM 5 MED, Shore 50-90 A), patientenangepasste Orthesen in Hart-Weich-Verbindung sowie Schädelimplantate.

Ein Freeformer-Kunde aus der Medizintechnik hat eine neuartige Anwendung erarbeitet, die aufwendige Knieoperationen mit Metallimplantaten ersetzen oder zumindest verzögern kann. Seine Alternative lautet „iKnee“: In der patentierten R.A.D.-Technologie (Resilient Arthroplasty Device) wird ein patientenspezifisches Implantat aus medizinischem TPU, basierend auf Polycarbonat, minimalinvasiv als Knorpelersatz ins Knie eingeführt.

Neu im AKF-Materialportfolio ist das für Lebensmittel und Trinkwasser zugelassene Material Grilamid TR 90. Dieses amorphe PA12 Originalgranulat hat ARBURGadditive in Kooperation mit der Firma Ems Chemie „3D-druckfähig“ gemacht. Damit lässt sich die Entwicklungszeit von Spritzgießprodukten deutlich verkürzen und die Time-to-market beschleunigen. Aus dem Material entstehen z. B. flexible und chemikalienbeständige Brillengestelle. Auf der Formnext wird exemplarisch ein 3D-gedruckter Impeller präsentiert.

Elektronik: Forschungsprojekt „Seestern“

Auf der Formnext 2024 werden auch erste spannende Ergebnisse zu dem Projekt „Seestern“ präsentiert. „Seestern“ steht für den Einsatz von StarJet und Freeformer für Hybriddruck struktureller Elektronik. An diesem Projekt ist neben ARBURGadditive der Partner Hahn-Schickard in Freiburg und Stuttgart beteiligt. Dabei wird die Starjet-Technologie des Freiburger Instituts für Mikrosystemtechnik (Imtek) mit dem Freeformer kombiniert. Das Projekt läuft im Programm „Invest BW – Förderung von Innovations- und Technologievorhaben“ und wird gefördert vom baden-württembergischen Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus. Das Herz von StarJet ist eine sternförmige Düse, über die Metalltropfen ausgetragen werden, um z. B. aus Lötzinn leitfähige Elektronikkomponenten zu drucken. Ziel ist es, die Starjet-Technologie in den Bauraum und die Steuerung des Freeformers zu integrieren, um Multimaterial-Hybridbauteile wie z. B. hybride Sensoren in einem Schritt industriell additiv fertigen zu können.

Betriebsmittel: Robot-Greifer „on demand“

Ein Praxisbeispiel, wie sich 3D-Druck und automatisierte Spritzgießprozesse optimal ergänzen, demonstriert die Fertigung von Pflanztöpfen. Um mit einem Allrounder 720 A die dünnwandigen Spritzgießteile aus dem 4-fach-Werkzeug schonend zu entnehmen, setzt die Firma Osko auf eine spezielle Packaging-Automation mit exakt an das Produkt angepassten Greifern. Diese lassen sich schnell und „on demand“ 3D-drucken. Das stabile schwarze Mittelstück aus faserverstärktem Kunststofffilament, gefertigt mit einem TiQ-Drucker, ist um den Faktor zwei bis drei leichter und deutlich kostengünstiger als ein Bauteil aus Aluminium. Die vier weißen Greifringe in Hart-Weich-Kombination hat ein Freeformer im AKF-Verfahren produziert. Um die Pflanztöpfe zu entnehmen, wird der weiche Greifer-Part mit Druckluft „aufgeblasen“ und damit das Spritzteil fixiert und schonend gehandhabt.

 

Quelle: Arburg GmbH + Co KG