Additive Verarbeitung von Hochtemperatur-Kunststoff

Freeformer für Hochtemperatur- und Weichmaterialien

Mit den Freeformern lassen sich im Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) voll funktionsfähige Bauteile und Kleinserien auf Basis von originalen Kunststoffgranulaten industriell additiv fertigen, auch aus sehr weichen Materialien (bis Härte 28 Shore A) oder in Hart-Weich-Verbindung. Sie eignen sich generell für anspruchsvolle Anwendungen in der Medizintechnik, Automobilindustrie oder Luft- und Raumfahrt.

Auf der Formnext 2023 fertigt der neue Freeformer 750-3X in Hochtemperatur-Ausführung aus dem Originalmaterial Ultem 9085 geometrisch anspruchsvolle Luftverteiler. Die High-end-Maschine hat drei Austragseinheiten und ist äußerlich nicht vom Freeformer 300-3X zu unterscheiden. Mit rund 750 Quadratzentimetern ist jedoch der Bauteilträger rund 2,5 Mal größer. Zudem ist die Datenaufbereitung und die von Arburg selbst entwickelte und gefertigte Gestica-Steuerung hinsichtlich Prozessstabilität und Bauteilqualität optimiert sowie die Bauzeit deutlich verkürzt. Ergebnis sind signifikant reduzierte Kosten pro Bauteil und ein geringerer Materialeinsatz. Der Bauraum lässt sich auf 200 Grad Celsius temperieren, die Plastifizierung des Granulats erfolgt bei bis zu 450 Grad Celsius.

Ein zweiter Freeformer 750-3X produziert orthopädische Einlagen bis Schuhgröße 50. Dank des AKF-Verfahrens lassen sich bestimmte Stellen des Fußbettes individuell verstärken und andere gezielt weich auslegen – entweder durch eine Multimaterial-Kombination z. B. von hartem PP und weichem TPE oder über eine Anpassung der Fülldichte. Anhand dieses Musterteils wird auch gezeigt, wie sich die Bauzeit z. B. aufgrund von weiterentwickelten Software-Features und gitterförmigen Stützstrukturen reduzieren lässt. Das dritte AKF-Exponat, ein Freeformer 200-3X, ist speziell für die Verarbeitung von Weichmaterialien ausgelegt.

Kurzfaserverstärkte Bauteile und Kleinserien

„Wir verzeichnen eine hohe Nachfrage nach additiv gefertigten Bauteilen aus kurzfaserverstärkten Thermoplasten“, betont Simon Leitl, Abteilungsleiter Entwicklung bei Arburg Additive. „Auf der Formnext demonstrieren wir hierzu an ersten Musterbauteilen für verschiedene Branchen gerne die aktuellen Fortschritte im AKF-Verfahren mit dem Freeformer. Dazu zählt z. B. die Entwicklung eines modifizierten Austragssystems.“

Dass sich das AKF-Verfahren auch für die effiziente Fertigung von Kleinserien eignet, ist exemplarisch an einer Bauplatte, eng bestückt mit 3D-gedruckten Haltern aus PA zu sehen. Hierzu teilen die Experten mit Interessenten aus den Bereichen Spritzgießen und additive Fertigung gerne ebenfalls die gesammelten Erfahrungen.