Den Alterungszustand von gebrauchtem Kunststoffpulver zu ermitteln, dauert lang und kostet viel – bislang jedenfalls. Denn Fraunhofer IPA hat eine Lösung gefunden.
Wird das mobile Raman-Spektrometer auf das Kunststoffpulver gerichtet, zeigt das Display des Messgeräts eine Kurve an, die Rückschlüsse über den Alterungszustand des Pulvers zulässt.
Rainer Bez | Fraunhofer IPA
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hat ein Prüfverfahren entwickelt, mit dem der Alterungszustand von Kunststoffpulver beim 3D-Druck zerstörungsfrei und in wenigen Sekunden analysiert werden kann. Wesentlich dabei ist ein mobiles Raman-Spektrometer. Richtet man dieses auf das Kunststoffpulver, so Fraunhofer IPA, zeige das Display des Messgeräts in Sekundenschnelle eine Kurve an. Diese lasse Rückschlüsse über den Zustand des Pulvers zu, da das angezeigte Spektrum mit der Massenzunahme der Polymerketten korreliere.
"Je größer die molare Masse, desto älter das Pulver", sagt Marc Gabaldón González vom Forschungsteam Additive Prozesse für Thermoplaste am Fraunhofer IPA. "Denn je öfter das Pulver den Prozess der Festphasen-Nachkondensation erfährt, desto länger und schwerer sind die Polymerketten." Im Vergleich mit der Referenzkurve, die die molare Masse von neuem Pulver zeige, werde auf einen Blick klar, in welchem Alterungszustand das Gebrauchtpulver sei.
Möglicher Anwendungsbereich: Baumischungen für das Lasersintern
Der Industrie soll das Prüfverfahren Geld sparen, indem es nicht mehr nötig ist, Gebrauchtpulver nach wenigen Druckprozesszyklen zu entsorgen. Stattdessen kann es so lange im Umlauf bleiben, wie es laut Messergebnis qualitativ hochwertige Bauteile erwarten lässt. Ein möglicher Anwendungsbereich der Analysemethode liege, so Fraunhofer IPA, in der Herstellung von Baumischungen für das Lasersintern. Durch die Analyse der Mischverhältnisse von neuem und recyceltem Pulver könne die Methode dazu beitragen, die Materialzusammensetzung gezielter zu steuern und einen möglichst definierten Zielzustand des Pulvers zu erreichen.
