Rapid Prototyping jetzt auch mit Biokunststoffen

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Die Verfahren des Rapid Prototyping sind jeweils auf ein bestimmtes Material zugeschnitten. Biokunststoffe konnten damit bislang nicht verarbeitet werden. Forscher der Hochschule Merseburg sannen auf Abhilfe.

Rapid Prototyping (RP) ist ein Begriff für verschiedene Verfahren, die dreidimensionale Bauteile ohne den Umweg über Formen direkt aus den Daten eines Konstruktionsprogrammes wie CAD erzeugen können. RP-Anlagen werden umgangssprachlich auch als 3D-Drucker bezeichnet. Allerdings sind die verschiedenen RP-Verfahren jeweils nur auf ein bestimmtes Material zugeschnitten. Und ob in der Industrie mit Keramik, Kunststoff, Titan oder anderen Metallen gearbeitet wird: „In die Materialforschung wird nach wie vor von den Unternehmen sehr viel Geld investiert“, berichtet Springer-Autorin Petra Fastermann in „3D-Drucken“ (Seite 23).

Die Hochschule Merseburg hat jetzt eine Versuchsanlage zum Rapid Prototyping mit Biokunststoffen vorgestellt – mit einem Material also, das bislang nicht für RP-Verfahren genutzt werden konnte. In einem vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderten Forschungsprojekt stand die Weiterentwicklung des Fused Extrusion Prototyping-Verfahrens (FEP) zur Verarbeitung thermoplastischer Biokunststoffe in Granulatform im Mittelpunkt.

Verarbeitungstemperaturen bis 300 Grad Celsius

Ziel der Merseburger Forscher war es, Anwendern erstmals eine freie Auswahl bei allen thermoplastischen Granulaten zu ermöglichen. Dazu wurden in dem Forschungsprojekt eine Versuchsextrusionsanlage und eine Steuerungseinheit mit entsprechender Software entwickelt und mit biobasierten thermoplastischen Kunststoffen wie bspw. Polyamid, Polyhydroxybutyrat, Polyurethan, Polymilchsäure und Stärke getestet. Mit der von ihnen entwickelten Mini-FEP-Anlage können die Merseburger Forscher nach Angaben der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) alle Kunststoffe in allen Granulatgrößen in Temperaturbereichen bis 300 Grad Celsius verarbeiten.