Die additive Fertigung von Bauteilen aus Kautschuk ist eine sehr junge Technologie und noch nicht in der Industrie etabliert. Das erste Forschungsprojekt zu diesem Thema startete im Jahr 2019 mit dem gemeinsamen Forschungsprojekt Elastomer 3D des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) und dem DIK in Hannover. Weitere Forschungsprojekte folgten.
Nachdem das 3D-Druck-Seminar im November 2022 zum ersten Mal stattgefunden und regen Anklang gefunden hat, soll das Seminar nun jährlich stattfinden und immer das neuste Wissen zum Kautschuk-3D-Druck liefern. Das gesammelte Wissen soll im Rahmen des Fachseminares insbesondere in die Wirtschaft transferiert werden, natürlich sind aber auch Wissenschaftler:innen aus Hochschulen herzlich willkommen. Ergänzt wird die Veranstaltung durch das Thema der additiven Fertigung von Bauteilen aus thermoplastischen Elastomeren.
Das ITA wird sich mit einem Vortrag zur Prozesskette von der CAD-Datei über den druckfertigen G-Code bis zum additiv gefertigten und vulkanisierten Formteil an dem Fachseminar beteiligen. Dabei wird der Schwerpunkt auf der praktischen Erzeugung eines druckfertigen G-Codes und der simulativen Bestimmung der optimalen Vulkanisationsdauer liegen.
Herausforderungen der additiven Fertigung von Bauteilen aus Kautschuk
Die additiven Fertigungsverfahren gelten aufgrund der verfügbaren Materialvielfalt – von Metallen über Keramiken bis hin zu Thermoplasten oder auch thermoplastischen Elastomeren – als zukunftsorientierter Technologiezweig, um intelligente funktionsintegrierte Bauteile in bisher nicht zugänglichen Geometrien und Varianten zu realisieren.
In Bezug auf die Werkstoffgruppe der gefüllten zu vernetzenden Kautschukmischungen hängt die Entwicklung geeigneter additiver Fertigungsstrategien – gegenüber den bereits etablierten Materialklassen – jedoch zurück, da vielfältige material- und prozessspezifische Gründe die Zugänglichkeit der Elastomere zu diesem interessanten Verarbeitungsprozess erschweren. Neben der klassischerweise hohen Mischungsviskosität erschweren die vergleichsweise geringen zulässigen Verarbeitungstemperaturen, die fehlende Schmelzfähigkeit und die im Anschluss oder während des Druckprozesses zu realisierende notwendige chemisch induzierte Vernetzungsreaktion, die additive Fertigung von Kautschukmischungen.
Am DIK wurden in den vergangenen Jahren einige öffentlich geförderte Forschungsprojekte mit dem Ziel ins Leben gerufen, die additive Fertigung von Kautschukmischungen in Abhängigkeit der Darreichungsform zu realisieren – zum Beispiel als Granulat, als Filament oder in Form einer niederviskosen Paste. Gemeinsam mit Kooperationspartnern wurden Fertigungssysteme entwickelt und aufgebaut, die den 3D-Druck von Kautschukmischungen mittels modifiziertem „Fused-Filament-Fabrication“ (FFF) beziehungsweise im „Direct-Ink-Writing“-Verfahren ermöglichen.
Inhalte des Fachseminars
Im theoretischen Seminarteil erhalten die Teilnehmenden Informationen über:
- Theoretische Grundlagen additiver Fertigungsverfahren
- Materialspezifische Besonderheiten beim 3D-Druck von vulkanisierbaren Kautschukmischungen
- Maschinelles „Set-up“ für den erfolgreichen 3D-Druck
- Systemspezifische Mischungsentwicklung
- Wechselwirkungen zwischen material- und prozessspezifischen Parametern
- Verarbeitbarkeit von TPEs; Störgrößen und Qualitätskriterien
- Praxisbeispiele zur experimentellen Umsetzung des 3D-Drucks von TPEs und Elastomeren
Im praktischen Seminarteil stehen folgende Inhalte auf dem Programm:
- Praktische Vorführungen an den 3D-Druckern des DIK
- Additive Fertigung von TPEs
- Die Prozesskette: Von der CAD-Datei über den druckfertigen G-Code bis zum additiv gefertigten Formteil
Weitere Informationen und Anmeldung
Die Anmeldung ist unter folgendem Link im unteren Teil der Seite möglich:
www.dikautschuk.de/aus-und-weiterbildung/fachseminare/
Bis zum 10. Juli 2023 erhalten Sie einen Frühbucherrabatt in Höhe von 10 Prozent der Teilnehmer:innengebühr.
