Wissenschaftler am KIT in Karlsruhe haben eine alternative 3D-Drucktechnologie entwickelt, mit der sich endlosfaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe (CFRTP) mit hoher Geschwindigkeit verarbeiten lassen. Dies ist mit einem resonanten Mikrowellenapplikator als Druckkopf möglich. Das KIT wird die Technologie im April auf der Hannover Messe vorstellen. Sie sind nicht die Einzigen, die auf der Messe das Thema 3D-Druck mit faserverstärkten Kunststoffen präsentieren.

Auch in diesem Jahr ist der 3D-Druck wieder ein Thema, das auf der Hannover Messe viel Aufmerksamkeit erregen wird. Hersteller wie Ultimaker (wird der Leichtindustriedrucker in Hannover vorgestellt?); Formlabs, Markforged und andere stellen dieses Jahr dort aus. Es sind vor allem Wissensinstitute, die Innovationen in der additiven Fertigung anbieten.

3D-Druck zehnmal schneller

Wie das KIT. Am Institut für Pulsenergie und Mikrowellentechnik (IHM) dieses Forschungsinstituts in Karlsruhe wurde dazu eine Technologie entwickelt Endlosfasern drucken, etwas, das bisher noch nicht so richtig Fahrt aufgenommen hat. Die Einschränkung liegt oft im Filamentdurchmesser, der Druckgeschwindigkeit und dem Faservolumengehalt. Deutsche Forscher glauben, diese Einschränkungen mithilfe der Mikrowellentechnologie beseitigen zu können. Ein vorimprägniertes Filament, in das die Endlosfaser eingearbeitet ist, durchläuft einen koaxialen Resonator. Während sich das faserverstärkte Filament durch den Resonator bewegt, wird es durch Mikrowellenstrahlung über den gesamten Querschnitt des Volumens erhitzt. Das Ergebnis ist, dass die Geschwindigkeit, mit der CFTRP-Verbundstrukturen gedruckt werden können, laut KIT um den Faktor 10 schneller ist als derzeit üblich.

Endless Industries: Komplettlösung

Weitere Entwicklungen im Bereich 3D-Druck mit Endlosfasern sind auf der Hannover Messe zu sehen. Das deutsche Startup Endlose Industrien entwickelt nicht nur Filamente mit Carbonfasern, sondern präsentiert auf der Messe auch einen neuen patentierten Druckkopf für diesen Zweck. Endless Industries behauptet, in Kombination mit der Faserplatzierungssoftware eine Lösung für den 3D-Druck von massiven Teilen anzubieten, die sicherlich so stark wie Aluminium sind. Eine Alternative zum teureren Bauteilfräsen? Das Unternehmen wurde von Stephan Körber, Mathias Czasny und Moritz Ebeling-Rump gegründet. Ihr Ziel ist es, die Verbundwerkstoffindustrie mit einer Technologie neu zu gestalten, die während Czasnys Doktorarbeit an der Technischen Universität Berlin entwickelt wurde. Eines der Patente des Startups betrifft das Schneiden von Endlosfasern. Dies geschieht direkt im Hotend. Da der Kunststoff dann flüssig ist, wird er nicht geschnitten, sondern nur die Kohlefaser. Dadurch können Sie mit dickerem Filament drucken und so eine höhere Produktivität erzielen. Endless Industries entwickelt keinen neuen 3D-Drucker, sondern will bestehende gute Filamentdrucker mit Druckkopf, Hardware und Software aufrüsten.

Aerosol-Druckkopf

Das KIT stellt außerdem ein neues Konzept für a vor Aerosol-Jet-Druckkopf. Bei diesem neuen Druckkopf handelt es sich bei den Medien für die Flüssigkeit, die im Druckkopf lediglich mit der Luft vermischt werden, um das Aerosol zu erzeugen, um kostengünstige Einwegteile. Zu diesem Zeitpunkt wird das Aerosol im Allgemeinen außerhalb des Druckkopfs erzeugt. Das bedeutet, dass bei einem Materialwechsel die Rohre gereinigt werden müssen. Das braucht Zeit und kann manchmal komplex sein. Mit dem neuen Druckkopf des deutschen Forschungsinstituts kann diese Reinigung entfallen. Beim 3D-Druck kann ein piezoelektrisches Element den Kopf ein- und ausschalten, ohne dass weiteres Druckmaterial gesammelt werden muss. Die Aerosoldruck-Jet-Technologie wird unter anderem für den 3D-Druck von Elektronik eingesetzt.

Lebensdauer berechnen

Igus stellt unter anderem den iglidur Designer-Rechner vor, mit dem sich die Lebensdauer eines 3D-Druckteils berechnen lässt. Die Berechnung basiert auf rund 11.000 Zauntests, die igus jährlich mit selbstschmierenden Kunststoffen durchführt. Laut Hersteller ist die Lebensdauer der iglidur-Spezialpolymere bis zu 50-mal länger als die anderer Materialien für den 3D-Druck. Es ist in Filamentform sowie als SLS-Pulver und -Harz für den DLP-Druck erhältlich.

Weitere neue Funktionen

Schubert Additive Solutions, die 3D-Drucktochter des Verpackungsmaschinenherstellers, stellt außerdem die von ihr entwickelte Partbox vor, mit der Kunden ihre eigenen verpackungsspezifischen Greifer drucken können. Mehr über Schubert erfahren Sie hier. Xact Metal, der amerikanische Hersteller von Metall-3D-Druckern, gab diese Woche die Aufnahme eines neuen Werkzeugstahls von Uddeholm in sein Metallpulverportfolio bekannt. In Hannover stellen sie den Metalldrucker XM200G vor, der sich an produzierende KMU richtet.

Hinzu kommen tägliche Konferenzen zum Thema 3D-Druck, aufgeteilt in verschiedene Seminare und Konferenzen.

Hannover Messe findet dieses Jahr vom 22. bis 26. April statt. Weitere Informationen finden Sie hier.