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Dossiers - Technologiedossier 3D-Druck

Die Möglichkeiten des 3D-Drucks / der additiven Fertigung beflügeln auch im Bereich Dichten. Kleben. Polymer. die Phantasie. Dabei verändert diese Technologie vieles über die gesamte Wertschöpfungskette und bietet eine Reihe neuer Perspektiven. In diesem Dossier sammeln wir deshalb interessante Konzepte, Projekte, Produkte und Dienstleistungen rund um den 3D-Druck und die additive Fertigung – und bieten damit eine fokussierte Plattform für alle Konstrukteure, Einkäufer, Qualitätsmanager und Instandhalter, die sich vertieft mit den neuen Möglichkeiten auseinandersetzen wollen.

 

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News

13.12.2017

Das neue „Polymer Innovation Center“ von Victrex ist fertiggestellt und damit wurden rd. 11 Mio. € in die Entwicklung der nächsten Generation thermoplastischer Lösungen investiert.

Das „Polymer Innovation Center“ soll die Innovationskraft des Unternehmens weiter ausbauen und Kunden bei der Entwicklung technologischer Fortschritte mithilfe von auf VICTREX PAEK basierenden Lösungen unterstützen. Das neue Zentrum, das am Hauptsitz des Unternehmens in Großbritannien angesiedelt ist, wird als Wegbereiter für Rapid Prototyping neuer Teile und Komponenten mit neuartigen PAEK-Materialien fungieren. Die Herstellung innovativer und differenzierter Polyaryletherketone im technischen Maßstab soll dazu beitragen, hochleistungsfähige Polymertypen zu erforschen und zu testen, um weitere Fortschritte, z.B. bei Verbundwerkstoffen und bei der additiven Fertigung, zu erzielen. Victrex führt derzeit ein von der britischen Innovationsagentur „Innovate UK“ unterstütztes Konsortium mit Fokus auf den 3D-Druck an. Auch die verbesserte Verarbeitung von bestehenden Polymeren über 3D-Druck soll hier unterstützt werden. In Schlüsselindustrien treiben Megatrends die Verwendung von PAEK-Materialien voran. Aufgrund fortschrittlicher Thermoplaste und Produktionsverfahren und integrierter Angebote tragen die Lösungen des Unternehmens zu einer höheren Effizienz bei und ersetzen herkömmlich verwendete Metalle. In der Automobil-, Luftfahrt-, Elektronik- und Energieindustrie - und auch bei Entwicklung und Design von Materialien sowie in ausgewählten Bereichen von implantierbaren Formen und Produkten für die Medizinindustrie - unterstützen die Victrex-Angebote höhere Produktivität, Leistung und Zuverlässigkeit sowie Gesamtkostensenkungen.

Victrex Europe GmbH, Polymer Innovation Center.
06.12.2017

Bei dem SKZ-Forschungsvorhaben "Erforschung des Einflusses material- und prozessbedingter Eigenschaften von additiv gefertigten Kunststoffbauteilen auf Klebprozesse zur Erhöhung der Verbindungsqualität" stehen die Klebeignung und Optimierung von additiv gefertigten Kunststoffbauteilen für einen anschließenden Klebprozess im Fokus der Untersuchungen.

Additive Fertigungsverfahren wie Lasersintern (LS) oder Fused Layer Modeling (FLM; auch: Fused Filament Fabrication - FFF, Fused Deposition Modeling - FDM) finden aktuell verstärkt Einsatz in der Automobilbranche und in der Luft- und Raumfahrttechnik. Dies liegt u.a. daran, dass diese Verfahren die Möglichkeit bieten, schnell und kostengünstig Kleinserien zu produzieren. Additive Fertigungsverfahren haben allerdings den Nachteil, dass die Größe des Bauraums limitiert ist. Die Fertigung größerer Bauteile erfordert daher einen Fügeprozess. Hier weist das Kleben große Vorteile gegenüber anderen Fügeverfahren auf. So bietet das Kleben z.B. die Möglichkeit, Hybrid-Verbindungen (Metall-Kunststoff) herzustellen. Durch die flächige Kraftübertragung werden außerdem Spannungsspitzen wie beim mechanischen Verbinden (Schrauben, Nieten) vermieden. Die Bauteile erfahren während des Klebens keine thermische Beanspruchung wie etwa beim Schweißen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich aufgrund der Dimensionsunabhängigkeit des Klebens auch kleine Bauteile fügen lassen. Bei bestimmten Eigenschaften, die für das Kleben prozessrelevant sind, unterscheiden sich additiv gefertigte Kunststoffbauteile jedoch von konventionell gefertigten Bauteilen. Daher sind etablierte Vorbehandlungs- und Klebprozesse nicht ohne Weiteres auf additiv gefertigte Kunststoffbauteile übertragbar. Aufgrund dieser Problematik hat das SKZ dieses Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist es u.a., die entscheidenden Einflussgrößen der additiven Fertigung auf Klebprozesse zu identifizieren und zu bewerten. Insbesondere sollen hier die Porosität der Bauteile, die Topografie und damit auch die Rauheit sowie die fertigungsbedingte Bauteil-Anisotropie und die Schichthaftung detailliert betrachtet werden. Eine weitere Zielsetzung liegt darin, geeignete Oberflächenvorbehandlungsmethoden abzuleiten und zu optimieren, um die Klebfestigkeit zu erhöhen. Hier werden in erster Linie die Vorbehandlungen mittels Atmosphärendruckplasma, Beflammen und durch Primer betrachtet. Am Ende des Projekts sollen konkrete Handlungsempfehlungen für die additive Fertigung mit anschließendem Klebprozess gegeben werden.

Das IGF-Vorhaben 19629 N der Forschungsvereinigung "Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e. V." wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

SKZ Süddeutsches Kunststoff-Zentrum, Forschungsvorhaben.

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