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23-10-2023 | Additive Fertigung | Nachricht | News

Forscher fertigen extrem leichte Schaumbauteile im 3-D-Druck

Author: Thomas Siebel

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Die am Fraunhofer ICT entwickelten Thermoplastschäume haben noch etwa 5 % der Dichte des Vollmaterials. Mit einer speziellen am Fraunhofer IPA entwickelten Düse lassen sie sich zu Leichtbauteilen drucken.

In einem neu entwickelten Verfahren versetzen Forschende des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT thermoplastische Filamente mit Treibmittel und erreichen auf handelsüblichen 3-D-Druckern Bauteildichten von bis zu 52 kg/cm3. Das entspricht 5 % der Dichte des Vollmaterials und bedeutet dem Institut zufolge gegenüber dem Stand der Technik eine Steigerung um den Faktor 10. Demonstriert haben die Forschenden ihr Verfahren am biobasierten Kunststoff PLA, an teilweise biobasiertem Cellulose-Propionat (CP) und am erdölbasierten Polystyrol (PS). Die Dichte des Schaums lässt sich über die Druckparameter wie Temperatur oder Vorschub gezielt einstellen.

Für den Druck haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA eine spezielle Verschlussdüse entwickelt, die den Materialausfluss bei Fahrten ohne Materialaustrag automatisch unterbricht. Im Fused Filament Fabrication-Verfahren lassen sich mit der Technik auch Sandwichstrukturen mit außenliegendem Vollmaterial und geschäumten Kern herstellen. Mögliche Anwendungen finden sich beispielsweise im Fahrzeug, Flugzeug- und Schiffbau sowie im Sondermaschinenbau.

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