Prototypen, Kleinserien und Messemodelle aus Kunststoff

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Neben Spritzguss, Extrusion, dem Faserspinnen und der Folienherstellung bildet die Additive Fertigung einen weiteren Forschungsschwerpunkt am TITK. Das Institut hat seit mehreren Jahrzehnten Erfahrung im Herstellen komplexer textiler Filamente. Auf dieser Basis konnten Technologien auch auf den 3D-Druck übertragen werden. Das in Deutschland einmalige Angebot des TITK umfasst den Auftragsdruck, die Lohnfertigung von additiv hergestellten, 3D-gedruckten Kunststoffteilen sowie die Materialforschung sowohl zum Schmelzschichtverfahren (FFF-Verfahren) als auch zum pulverbasierten Verfahren (SLS – Selektives Lasersintern).

Das gesamte Spektrum thermoplastischer Werkstoffe für das Schmelzschichtverfahren reicht vom weichen TPE, über hochgefüllte Compounds, bis zum Hochtemperaturthermoplast PEEK wird verarbeitet. Unter anderem ist die Einarbeitung aktiver Kühlfunktionen, elektrischer Leiterbahnen oder von Endlosfasern eine Kompetenz des TITK, ebenso die Nachbehandlung additiv gefertigter Teile. Dazu gehören neben den Verfahrensschritten zur Steigerung der mechanischen Festigkeit die Glättung der Oberflächen, das Beflocken oder das Bedampfen mit Metallen wie Aluminium oder Gold.

Am TITK wird erforscht, wie Materialien modifiziert und Druckprozesse angepasst werden müssen, damit Bauteile gleichförmige (isotrope) Eigenschaften besitzen. Zur besseren Verarbeitbarkeit von Materialien und zur Funktionalisierung von Bauteilen werden Materialien innerhalb einer Synthese chemisch modifiziert oder in Extrudern vermischt (compoundiert).

Zudem gelang es dem TITK, neue Bikomponenten-Filamente für den 3D-Druck zu entwickeln. Sie bestehen aus thermoplastischen Polymeren und besitzen einen je nach Einsatzzweck variierenden Kern-Mantel-Aufbau. Durch individuell angepasste Rezepturen lassen sich damit wichtige Eigenschaften, wie mechanische Festigkeit, thermische Stabilität und Verzugsverhalten, der gedruckten Teile verbessern. Des Weiteren können Funktionspolymere, die beispielsweise elektrisch leitfähig oder antimikrobiell wirksam sind, im Kern oder im Mantel integriert werden.

 

Letzte Änderung: 08.11.2024 - Ansprechpartner: Michael Kauert