Gemeinsam zum 3D-Druck in Massenfertigung

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Covestro kooperiert mit dem Silicon-Valley-Technologieunternehmen Carbon, dessen Verfahren bis zu 100-mal schneller ist als Stereolithographie.

Mittels 3D-Druck lassen sich zwar dreidimensionale, komplex geformte Teile in einem Schritt herstellen, allerdings wurden bisher vorwiegend Prototypen und Musterteile in kleinen Zahlen gefertigt. Inzwischen wächst aber in vielen Branchen das Interesse an einer industriellen Massenfertigung.

Das im Silicon Valley ansässige Unternehmen Carbon entwickelte dazu die Digital-Light-Synthesis (DLS) Technologie, mit der sich die Herstellung von Teilen gegenüber bisherigen Verfahren bis zum Hundertfachen beschleunigen lässt. Nach Jahren der Forschung hat Carbon nun auch ein neuartiges flüssiges Polyurethanharz entwickelt, das für die Herstellung von Teilen geeignet ist.

Covestro als wichtiger Partner für die Großserienfertigung des Materials

Covestro ist ein wichtiger Partner beim Scale-up und für die Großserienfertigung dieses Materials. Das Unternehmen investierte einen beachtlichen Betrag, um das Harz in handelsüblichen Mengen herstellen zu können. Das Resultat der Zusammenarbeit stellt die Serientauglichkeit von Verfahren und Material unter Beweis und ist für Covestro ein aktueller Erfolg der Partnerschaft.

„Unsere Herausforderung bei der Skalierung der additiven Fertigung bis zur Serienfertigung liegt in der Bereitstellung geeigneter Materialien in entsprechender Qualität und Quantität“, erläutert Patrick Rosso, globaler Leiter für additive Fertigung bei Covestro. „Durch gezielte Kooperationen mit Firmen wie Carbon verschieben wir bisherige Maßstabsgrenzen und unterstützen verschiedene Branchen entlang der Wertschöpfungskette auf dem Weg zur digitalen Massenfertigung.“

Größere Bandbreite industrieller Anwendungen

Covestro erforscht zurzeit Werkstoffe, um eine noch größere Bandbreite industrieller Anwendungen zu ermöglichen. Dazu baut das Unternehmen an den Standorten Leverkusen, Pittsburgh und Shanghai eigene Labore für den 3D-Druck aus und entwickelt und testet dort gemeinsam mit Kunden Materiallösungen für die additive Fertigung im Serieneinsatz.

Wie Covestro betont, wird die von Carbon entwickelte DLS Technologie nun erstmals in großem Maßstab eingesetzt. Ähnlich wie bei der Stereolithografie entsteht das Werkstück dabei in einer Wanne mit flüssigem Kunststoffharz, das mittels UV-Strahlung ausgehärtet wird.

Kontinuierlicher Druck ohne einzelne Schichten

Bei der von Carbon entwickelten DLS Technologie wird aber von unten Sauerstoff zugeführt, der der Aushärtung entgegenwirkt und eine „liquid dead zone“ erzeugt. Dazu besteht der Boden des Gefäßes aus einer licht- und luftdurchlässigen Membran, die ähnlich wie eine Kontaktlinse aufgebaut ist. Aus dieser Zone wird das gedruckte Objekt kontinuierlich herausgezogen, ohne dass sich einzelne Schichten ausbilden.

Wie Carbon mitteilt, ist die Herstellung mittels DLS Technologie bis zu 100-mal schneller als die Stereolithografie – eine weitere wichtige Voraussetzung für die industrielle Massenproduktion.

gk

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