Lasergesinterte Bauteile: Außen hui – und innen?

Die mechanischen Eigenschaften additiv mittels Lasersintern hergestellte Kunststoffbauteile erforscht das SKZ in einem neuen Projekt.

Konkret geht es in dem Projekt um die Fragen, wie sich die Nachbehandlung auf die mechanischen Eigenschaften von Lasersinterteilen auswirkt. Dies ist notwendig, da in Endanwendungen neben der Optik und Haptik vielfach technische Anforderungen erfüllt werden müssen. Die Kenntnis der mechanischen Eigenschaften ist dabei für die Auslegung der Produkte essentiell. Daher sollen Muster additiv entsprechend dem aktuellen Stand der Technik gefertigt, nachbehandelt und anschließend charakterisiert werden.

Das Lasersintern etabliert sich zusehends als Produktionsverfahren zur additiven Fertigung funktioneller (Klein-)Serienbauteile aus Kunststoff. Hinsichtlich der Bauteildimensionierung stehen die Festigkeit und Zähigkeit einschließlich der Kerb- beziehungsweise Schlagempfindlichkeit in der Regel im Fokus. Inwieweit diese durch die gängigen (Oberflächen-)Nachbehandlungen wie Glätten, Färben, Lackieren und Infiltrieren verändert werden, ist bislang nicht systematisch untersucht. Dabei sind sowohl Verschlechterungen als auch Verbesserungen durch Reduktion innerer und äußerer Kerbwirkung möglich.

„Mit dem Forschungsvorhaben möchten wir zur Schließung dieser Wissenslücke beitragen“, so SKZ-Wissenschaftlerin Britta Gerets. Dazu sollen Festigkeit, Zähigkeit und Kerbempfindlichkeit in Abhängigkeit der Einflussfaktoren Wanddicke, Baurichtung und Nachbehandlungsverfahren betrachtet werden.

Anhand eines Musterwerkstoffs sollen zunächst die wesentlichen Zusammenhänge in einem umfangreichen Screening erfasst werden, um sie anschließend auf weitere technisch relevante Lasersinterwerkstoffe zu übertragen. Aus der umfassenden Bewertung sollen schließlich Handlungsempfehlungen zu Produktgestaltung, Herstellung und Nachbehandlungsverfahren abgeleitet werden. Das SKZ lädt interessierte Unternehmen zur kostenfreien Mitarbeit im projektbegleitenden Ausschuss ein.

sk