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10.10.2017 | Verbindungstechnik | Nachricht | Onlineartikel

Haftungsverhalten von Druckplatten im 3D-Druckverfahren

Autor:
Dr. Hubert Pelc

Im Rahmen eines aktuellen Forschungsvorhabens werden am SKZ - Das Kunststoff-Zentrum grundlegende Erkenntnisse zu den Haftungsmechanismen zwischen Bauteilen und Druckplatten im FDM/FLM-Verfahren erarbeitet.

Die 3D-Druckverfahren FDM/FLM (Fused Deposition Modeling, Fused Layer Modeling) haben die Marktführerschaft bezüglich der Anzahl verkaufter Maschinen eingenommen und stellen sowohl technisch als auch wirtschaftlich eine niedrigschwellig umsetzbare Technologie zur Herstellung additiv gefertigter Bauteile dar. Darüber hinaus existiert auf der Materialseite ein großer Anbietermarkt mit einem vielfältigen Angebot. Im Fertigungsprozess ist hierbei eine gute Haftung der ersten Schicht auf der Bauplattform beziehungsweise Druckplatte essentiell. Nach Abschluss des Druckvorganges muss sich das Bauteil dennoch unbeschädigt von der Unterlage lösen lassen. Bisher ist eine fundierte Auswahl des geeigneten Plattenmaterials, eine Analyse der Haftung sowie die Bestimmung des Verschleißes nach mehrmaligem Gebrauch nicht möglich, da es an wissenschaftlichen Studien und systematischen Untersuchungen mangelt.

Im Rahmen eines aktuellen Forschungsvorhabens werden am SKZ grundlegende Erkenntnisse zu den Haftungsmechanismen zwischen Bauteilen und Druckplatten im FDM/FLM-Verfahren erarbeitet. Schwerpunkte sind dabei unter anderem die Charakterisierung des Haftungsverhaltens sowie die Bewertung des Verschleißes von Druckplatten. Die Projektergebnisse und die im Forschungsvorhaben entwickelten Methoden sollen die fehlenden Grundlagenkenntnisse zu den Haftungsmechanismen zwischen dem Bauteil und der Druckplatte liefern, um die derzeitigen Entwicklungs- und Fertigungsrisiken von Bauteilen signifikant zu reduzieren. Die Eignung der Materialpaarung von Druckplatte und Kunststoff sowie die Ausbildung des Haftungsverhaltens sollen bewertet und durch geeignete analytische Methoden wie topographische Untersuchungen oder Benetzungsanalysen vorhergesagt werden können. Dadurch wird es zukünftig möglich sein, Haftungsprobleme bereits vor dem additiven Herstellungsprozess zu identifizieren und zu vermeiden.

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