Aus LUVOCOM 3F PEI 50236 GY im FFF-Verfahren hergestellter Demonstrator (Bild: LEHVOSS Gruppe)
13.09.2022 3D-Druckmaterialien für hochbeanspruchte Bauteile
Auf der Formnext zeigt die Lehvoss Gruppe 3D-Druckmaterialien, die eine Reihe von branchenspezifischen ökologischen Anforderungen erfüllen.
Die Flammbeständigkeit ist eine wichtige Eigenschaft beim Einsatz von Kunststoffen in der Elektrotechnik oder in öffentlichen Verkehrsmitteln. Auch bei 3D-Druckmaterialien gewinnt diese an Bedeutung, da die Herstellung von Serienbauteilen und Ersatzteilen zunehmend mittels 3D-Druck erfolgt. Es gibt viele verschiedene und teils sehr aufwändige Testmethoden für die Ermittlung von Brandeigenschaften. Jede Branche hat Standards entsprechend ihren Bedürfnissen. Einige der wichtigsten: UL94 für den Elektrotechnikbereich, FAR 25.853 für die Luft- und Raumfahrt, UN-ECE R.118.03 für Busse und EN 45545-2 für Fahrzeuge im Schienenverkehr.
Die Bahnindustrie verlässt sich hauptsächlich auf die Norm EN45545-2, eine der weltweit anspruchsvollsten Brandprüfungsnormen. LUVOCOM 3F PEI 50236 GY, basierend auf Polyetherimid (PEI), erfüllt die EN45545-2 R1 HL3-Zertifizierung bereits für 3D-gedruckte, nur 2 mm dicke Proben. Die Prüfkörper aus LUVOCOM 3F PEI 50236 GY erzielten bisher unerreichte Prüfwerte und positionieren somit das Material als eines der besten seiner Klasse für Bahnanwendungen. Dies ermöglicht den Einsatz von 3D-gedruckten Teilen in sensiblen Anwendungen in Schienenfahrzeugen. LUVOCOM 3F PEI 50236 GY ist grau eingefärbt. Damit kann eine Grundlackierung von Bauteilen entfallen und die Witterungsbeständigkeit bzw. die UV-Beständigkeit sind verbessert.
Das Produktportfolio von Lehvoss umfasst noch weitere Materialien für Bahnanwendungen. Zu nennen sind z.B. LUVOCOM 3F PAHT KK 50056 BK FR, auf Basis eines Hochtemperatur-Polyamids (PA), und LUVOCOM 3F PPS CF 9938 BK, auf Basis PPS. Beide Materialien erfüllen die EN 45545 R22, R23 HL3. Alle drei genannten Materialien erfüllen zusätzlich die UL 94 V0-Prüfanforderungen und das schon ab 0,4 mm an 3D-gedruckten Prüfbauteilen.
Die Herstellung von mechanisch belastbaren, temperatur- und chemikalienresistenten Formwerkzeugen für laminierte Bauteile aus GFRP- und CFRP-Kunststoffen mittels 3D-Druckverfahren setzt sich unaufhaltsam durch. Die so gefertigten Werkzeuge zur Laminierung von Prototypen/Losgröße-1 oder Kleinserien stellen eine technisch hochwertige und wirtschaftliche Alternative zum konventionellen Formenbau dar, da aufwändige und zeitintensive Schruppprozesse durch endkonturnahen 3D-Druck und dem direkt nachgeschalteten Feinschlichtprozess ersetzt werden.
Das Unternehmen bietet für diesen Bereich eine breite Palette von maßgeschneiderten 3D-Druckwerkstoffen. Diese ermöglichen den Einsatz auch von anspruchsvollen Harzsystemen, wie zum Beispiel Polyester- oder Epoxidharz, die für anspruchsvolle Carbonfaserlaminate, z.B. in der Energie-, Luft- und Raumfahrttechnik, im Rennsportsegment und Bootsbau oder in Sportgeräten zum Einsatz kommen. Insbesondere unterscheiden sich die Harzsysteme in ihrer chemischen Reaktivität und den erforderlichen Konsolidierungstemperaturen und -drücken. Die gewählte Faser-Harzkombination erfolgt spezifisch für jede Anwendung und stellt demzufolge unterschiedliche Anforderungen an die verwendeten Werkzeuge und damit an die Werkzeugmaterialien. Die LEHVOSS-Materialpalette, auf Basis von z.B. PC/ABS, PET, PA, PPS und PEEK, ist auf die Verfahren FFF und FGF maßgeschneidert.
LUVOSINT PA12 9270 BK ist als schwarz eingefärbtes Polyamid12-Pulver nicht nur für Automobilanwendungen geeignet, sondern generell auch für die industrielle Fertigung von schwarzen Bauteilen. Zudem ist LUVOSINT PA12 9270 BK die nachhaltige Weiterentwicklung bekannter PA12 Materialien. Bei traditionellen Lasersinterpulvern fallen ca. 50% des ungesinterten Bauraumpulvers als Abfall an, welches nicht mehr im Prozess verwendet werden kann. Bei leichten Gehäuseteilen resultiert das rechnerisch in 8 kg PA12-Pulver, um 1 kg Bauteil herzustellen. Das sehr feine Altpulver wird von keinem klassischen Recyclingwerk angenommen – ein großes Problem für die industrielle Nutzung des Lasersinterns. LUVOSINT PA12 9270 BK kann vollständig in nachfolgenden Bauprozessen wiederverwendet werden, sodass gar kein Altpulver entsteht, welches entsorgt werden müsste. Dies macht Lasersintern mit PA12 deutlich kosteneffizienter und vor allem ökologisch nachhaltiger als bisher.
Formnext 2022: Messestand 12.1-G109
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