LAAM-Verfahren

Annina Schopen,

Additive Fertigung im Großformat

Large Area Additive Manufacturing (LAAM) ist ein Polymergranulat-basiertes additives Fertigungsverfahren im industriellen Maßstab, das zur Herstellung von großvolumigen Bauteilen (größer als 1  m³) eingesetzt wird.

Großer 3D-Drucker – Große individuelle Bauteile. Das Projekt-Team der NMB freut sich nach nur wenigen Stunden Druckzeit im eigens entwickelten 3D-Drucker auf das Entpacken von XXL-Bauteilen © NMB

Dabei erfolgt eine schichtweise Extrusion der Kunststoffschmelze entsprechend dem zugrundliegenden CAD-Modell. Um solche großvolumigen Bauteile wirtschaftlich herzustellen, sind einerseits ein hoher Materialaustrag und andererseits günstiges Ausgangsmaterial notwendig. Beide Kriterien werden durch das LAAM-Verfahren erfüllt, führen aber wiederum zu neuen Herausforderungen an den Prozess der additiven Fertigung.

Vor diesem Hintergrund bestand das Ziel eines Kooperationsprojekts von Rehau Industries und Neue Materialien Bayreuth (NMB) darin, grundlegende Erkenntnisse über den Prozess des großvolumigen 3D-Drucks zu gewinnen, um vielfältige, individuelle Kunststoffprodukte im Großformat wirtschaftlich herstellen zu können. Während 3D-Druck-Verfahren für kleine Bauteile mittlerweile einen höheren technischen Reifegrad haben, bestanden zu Beginn des Projektes noch erhebliche Herausforderungen für die Additive Fertigung im Großformat. Insbesondere galt es, Wechselwirkungen zwischen Prozessbedingungen und Eigenschaften für großvolumige Bauteile zu verstehen und das Verfahren hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Bauteilqualität zu optimieren.

Bei NMB wurde eine Strategie zur Qualifizierung neuer Materialien erarbeitet und eine modular aufgebaute LAAM-Anlage entwickelt, an die verschiedene Extruder in unterschiedlichen Größen und Massedurchsätzen adaptiert werden können. Aufbauend darauf können nun für das LAAM-Verfahren bislang noch nicht zugängliche Ausgangswerkstoffe schnell qualifiziert werden. Darüber hinaus lassen sich Druckstrategien entwickeln, die an die jeweilige Anwendung maßgeschneidert angepasst sind. Der Industriepartner kann dank der Entwicklungen maßgeschneiderte Bauteile für individuelle Kundenanfragen schneller fertigen.

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