Industriekonsortium bündelt Ideen und Erfahrungen

PEEK für den 3D-Druck optimieren

Ein Industriekonsortium unter Führung von Victrex will Innovationen beim industriellen 3D-Druck vorantreiben. Es sollen Einsatzmöglichkeiten neuer PAEK-Polymertypen für unterschiedliche Anwendungen, darunter Flugzeugbau und Medizintechnik, erschlossen werden.

David Hummel: „Unternehmen, die Wertvorteile in der Verbindung aus PEEK-Polymer und additiver Fertigung sehen, sollten jetzt mit uns Kontakt aufnehmen…“

Teil dieses Projekts ist die Entwicklung neuer PAEK-Hochleistungspolymertypen, die speziell für die Verarbeitung in additiven Fertigungsverfahren geeignet sind. Die zurzeit in einigen 3D-Verfahren eingesetzten Materialien waren ursprünglich für Spritzgieß- oder Extrusionsverfahren entwickelt worden.

Die innovativen Typen zielen besonders auf Anwendungen in der Luftfahrtindustrie, dem Schwerpunkt des Konsortiums, aber auch auf Anwendungen in anderen Branchen wie der Medizin. Als Entwickler der neuen Polymere wird Victrex von der britischen Innovationsagentur „Innovate UK“ gefördert, um das Projekt voranzutreiben. Weitere Mitglieder des Konsortiums sind Unternehmen wie Airbus Group Innovations, EOS, University of Exeter, E3D-Online, HiEta Technologies, South West Metal Finishing und Avon Valley Precision Engineering.

Mehr Recycling und weniger Abfall
Ein wichtiges Ziel ist die Verbesserung der Recyclingrate von Pulvern, die beim Lasersintern (LS) verwendet werden. Sie würde den Polymerabfall bei dieser additiven Fertigungstechnik deutlich reduzieren und die Kosten senken. Das Projekt widmet sich darüber hinaus der Unberechenbarkeit von Trennschicht-Adhäsion und Oberflächen-Finishing beim auf Filament basierenden 3D-Drucken.

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„Allen ist sehr genau bewusst, dass die additive Fertigung das Potenzial biete, die Industrieproduktion zu revolutionieren, da die hohen Werkzeug- und Installationskosten der traditionellen Fertigung entfallen. Zudem werden sehr komplexe Formen und Geometrien ermöglicht, die sich auf herkömmlichen Wegen nicht herstellen lassen. Am meisten können davon hochwertige Anwendungen in geringer Stückzahl wie Flugzeugkomponenten profitieren, doch auch in anderen Bereichen, darunter die Medizin, könnte das von Nutzen sein“, so David Hummel, Chief Executive von Victrex.

Das Vorhaben, das nun vom Konsortium durchgeführt wird, war ursprünglich 2014 während einer Fachkonferenz an der Universität von Exeter entstanden. Dort hatte Victrex frühe Ergebnisse eines neuen Polymers mit erheblichem Potenzial für die additive Fertigung vorgestellt. Die Universität hatte aufgrund der bereits gesammelten Erfahrungen in der additiven Fertigung mit PEEK-Polymeren geholfen, das Konsortium ins Leben zu rufen.

Obschon das PAEK-Polymer bereits für im 3D-Druck hergestellte Bauteile eingesetzt wird, und zwar beim auf Filament basierenden 3D-Drucken und beim auf Pulver basierenden Lasersintern, verfolgt das Unternehmen neue Lösungen. Das Industriekonsortium untersucht jetzt, wie neue PEAK-Polymertypen in der additiven Fertigungstechnik innovativ besonders in der Luftfahrtindustrie mit großem Potenzial eingesetzt werden können.

Während PEEK ursprünglich für das Spritzgießen und die Extrusion entwickelt wurden, werden die Polymere nun für additive Verfahren optimiert.

Bis 2018, so der Plan, sollen Technologiedemonstrationssysteme zur Verfügung stehen, die anhand wichtiger Prüfpunkte aufzeigen, wie alle Vorteile der additiven Fertigung zu realisieren sind – auch bei Produkten mit komplexen Bauteilen, die mit herkömmlichen Methoden nicht kostenreduziert und mit kurzer Markteinführungszeit hergestellt werden können. „Auch wenn dieses Konsortium auf mehrere Jahre angelegt ist: Unternehmen, die Wertvorteile in der Verbindung aus PEEK-Polymer und additiver Fertigung sehen, sollten jetzt mit uns Kontakt aufnehmen, um ihre Ideen zu diskutieren“, betont Hummel. „Wir stehen am Beginn einer spannenden Reise bei der Entwicklung neuer Polymertypen, die alle Vorteile der additiven Fertigung effizient und kosteneffektiv nutzen können“, so Hummel.

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