Elastomer 3D: Ausgezeichnetes Forschungsprojekt
„Ich fühle mich stellvertretend für mein Projektteam von Elastomer 3D sehr geehrt, diesen Preis entgegenzunehmen, und freue mich über die Würdigung des innovativen und potentialreichen Kautschukdrucks vom Komitee der RCT“: Mit diesen – sinngemäß übersetzten – Worten bedankte sich Sebastian Leineweber auf der diesjährigen International Elastomer Conference (IEC) für die Auszeichnung seines Papers „Additive Manufacturing and Vulcanization of Carbon Black-filled Natural Rubber-based Components“, zu Deutsch: „Additive Fertigung und Vulkanisation von rußgefüllten Kautschukbauteilen“.
Leineweber publizierte den innovativen Prozess zusammen mit seinem Projektteam bereits 2021. In der Publikation stellte er die neuartige Anlagentechnik und Prozessierung zur Freiformverarbeitung von konventionellen Kautschuken vor. Auf der Konferenz erläuterte er in einem Vortrag weitere Potentiale dieser Technologie, zum Beispiel die selektive Laservulkanisation, mit der noch mehr Formkomplexität und weitere Freiheitsgrade der gedruckten Bauteile ermöglicht werden.
Neues 3D-Druck-Verfahren: Additive Manufacturing of Elastomers (AME)
Mit der Entwicklung des Additive Manufacturing of Elastomers (AME) haben Forschende es nun endlich geschafft, Materialien aus der Werkstoffgruppe der kautschukbasierten Elastomere im 3D-Druck zu verarbeiten und Bauteile aus diesen Materialien schichtweise additiv zu fertigen.
Das Verfahren hierfür ist in zwei Prozessschritte unterteilt: Im ersten Schritt werden mit Hilfe eines Doppelschneckenextruders (DSE), der nach dem abgeleiteten Fused-Filament-Fabrication-Prinzip arbeitet, Kautschukschichten im Arbeitsraum gefertigt. Im zweiten Schritt wird das entstandene Bauteil aus mehreren Schichten in einem Hochdruck-Heißluftautoklaven vulkanisiert, um formstabil zu werden.
Best-Paper-Award: Feierliche Preisverleihung in Cleveland
Die im Rahmen des Forschungsprojekts Elastomer 3D gesammelten Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Rubber Chemistry and Technology“ (RCT) veröffentlicht worden. Hierfür wurden die Autoren des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) sowie des Deutschen Institut für Kautschuktechnologie (DIK) auf der International Elastomer Conference (IEC) im Oktober 2023 in Cleveland ausgezeichnet. Sie folgen damit auf Dayakar Penumadu, welcher im Jahr zuvor diesen Preis erhalten hat.
Der Beitrag zu dem energieeffizienten, ressourcenschonenden, nachhaltigen, innovativen Elastomerverfahren von Sebastian Leineweber und seinen Kolleg:innen überzeugte die internationalen Fachjouror:innen und gewann den mit 2000 $ dotierten Best-Paper-Award.
Zukünftige Anwendung: Kautschuk-3D-Druck in der Industrie
„Für den Preis haben sich die zahlreichen Nachtschichten am Institut gelohnt, doch hier ist noch nicht das Ende!“ betonte Leineweber zuletzt: Die gewonnenen Prozesskenntnisse können nun für individuelle Einzelteilfertigung aus Kautschuk verwendet werden. Die Technologie wird derzeit bereits in ersten handhabungsnahen Industrieprodukten wie zum Beispiel der agilen Ersatzteilbeschaffung angewandt.
Bis es günstige Kautschuk-3D-Drucker für den Privatgebrauch gibt, mit denen sich Actionfiguren und Flummis zu Hause drucken lassen, wird es allerdings noch etliche Jahre dauern.
