Schwindungsoptimiertes Polypropylen für den 3D-Druck von Grossbauteilen
Ein neues am IWK entwickeltes Polypropylen-Material ermöglicht die Herstellung grossformatiger Druckbauteile ohne Druckbettbeheizung im Screw Extrusion Additive Manufacturing.
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SEAM-3D-Drucker im Einsatz -
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Lounge-Möbel als Demonstratoren -
Im Rahmen eines von der Innosuisse geförderten Projektes ist es dem Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK) der OST mit den Partnern Jansen AG und Grütter Kunststoff + Formen AG in der Schweiz in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut IWU, METROM und KTW in Deutschland gelungen, ein neuartiges Polypropylencompound zu entwickeln, das additiv im 3D-Druck verarbeitet werden kann – ohne dass ein beheizter Bauraum oder beheiztes Druckbett vorliegt.
Polypropylen ist aufgrund seines starken Verzugs traditionell kaum für den 3D-Druck geeignet. Im vorliegenden Projekt wurde diese Hürde erfolgreich überwunden. Durch gezielte Materialmodifikation und Prozessanpassung entstand ein druckfähiges Polypropylen. Durch die Verarbeitungsmöglichkeit ohne Druckbett und Bauraumbeheizung eröffnet sich ein völlig neues Anwendungsspektrum, insbesondere für grossformatige Bauteile.
Als Demonstrator wurden selbst designte Loungemöbel auf dem am IWK entwickelten SEAM-3D-Drucker (SEAM = (Screw Extrusion Additive Manufacturing) gefertigt. Das System kombiniert einen 6-Achs-Industrieroboter von Stäubli und einen Collin Lab Extruder. Dieses erlaubt eine grossformatige additive Fertigung von Grossbauteilen aus diversen Materialien. Dadurch, dass sich der Extruder nicht auf dem Roboter befindet, kann sich der Roboter schnell bewegen, ohne Schwingung und Ungenauigkeit in das System zu bringen.
Die Lounge wird im Rahmen der Swiss Plastics Expo präsentiert und steht exemplarisch für die Innovationskraft des IWK in den Bereichen Materialentwicklung, Prozessintegration und Designfreiheit. Sie zeigt, wie neue Werkstoffe und moderne Fertigungstechnologien gemeinsam den Weg für nachhaltige und effiziente Kunststoffanwendungen ebnen.
Abgerundet werden die Lounge-Sessel mit einem Couchtisch, basierend auf einem gedruckten Fuss aus Polypropylen und einer Tischplatte von Upboards. Die Upboards-Platten zeichnen sich durch einen hohen Einsatz von Recyclingmaterial aus, welches ansonsten nicht genutzt werden kann.
