Um Hochleistungspolymere für die industrielle additive Fertigung zu erschließen, muss das Lasersintern bei niedrigen Bauraumtemperaturen erfolgen – das ThermoMelt-Verfahren bietet hierzu die Lösung. Die Airbus Innovation Group hat gemeinsam mit […]
PAEK-Bauteil mit Support-Strukturen, gedruckt im ThermoMelt-Verfahren. (Foto: Airbus Group Innovations)
Um Hochleistungspolymere für die industrielle additive Fertigung zu erschließen, muss das Lasersintern bei niedrigen Bauraumtemperaturen erfolgen – das ThermoMelt-Verfahren bietet hierzu die Lösung. Die Airbus Innovation Group hat gemeinsam mit dem Lasersinterspezialisten LSS Laser-Sinter Service und dem Materialhersteller Lehmann&Voss&Co. eine Kooperation gestartet, um das ThermoMelt-Verfahren samt Hochleistungswerkstoffen zur Marktreife zu entwickeln. Der Lasersinterdienstleister Rauch CNC Manufacturing, erfahren im Lasersintern von Hochtemperaturpolymeren, begleitet die Entwicklung und wird erster Anwender der Technologie werden.
Das Lasersintern von Hochleistungspolymeren wie PPS und PAEK ist immer noch eine technische Herausforderung. Heutige kommerzielle Lösungen benötigen aufgrund der hohen Schmelztemperaturen spezielle Lasersintermaschinen. Während des Baujobs sind die Polymerpulver über lange Zeit sehr hohen Temperaturen ausgesetzt. Dies führt zu starker Alterung der Werkstoffe und verhindert ein wirtschaftliches Pulverrecycling. Es ist aber nicht nur das Pulver, die gedruckten Bauteile leiden ebenso unter der starken Wärmeeinwirkung. Letztendlich ist es also allein die hohe Temperatur, die das Lasersintern von Hochleistungspolymeren heute so kostenintensiv ausfallen lässt.
Das ThermoMelt-Verfahren ermöglicht das Lasersintern von Hochleistungspolymeren auf konventionellen, bereits im Markt verfügbaren Lasersintermaschinen, die dazu nur leicht modifiziert werden müssen. Die erforderlichen Modifizierungen – entwickelt von LSS – umfassen eine verbesserte Temperatur- und Laserenergiesteuerung. ThermoMelt reduziert signifikant thermische Alterungseffekte während des Bauprozesses, erhöht die Pulverrecyclingfähigkeit und reduziert die Fertigungskosten im Vergleich zu klassischen Lasersinterverfahren. Es wurden bereits umfangreiche Parameterstudien durchgeführt. Bisherige Ergebnisse zeigen im Vergleich zu konventionellen Lösungen signifikant verbesserte Bauteileigenschaften.
Das gemeinsame Entwicklungsprojekt wird den wirtschaftlichen Einsatz von Hochleistungskunststoffe für die additive Fertigung ermöglichen. Auf der K gibt Lehmann&Voss erste Einblicke in das Verfahren.
