Neue Methode zum 3D-Druck mit CFK
Toray Engineering stellt auf JEC World in Paris mit dem Core Shell 3D Molding eine neue 3D-Druckmethode für CFK vor, die eine höhere Festigkeit verspricht.
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Die neue Core-Shell-Methode zum 3D-Druck mit CFK räumt mit einem Nachteil üblicher 3D-Drucker auf. Denn bisher weisen Objekte, die mit 3D-Druckern hergestellt werden, eine Anisotropie in Bezug auf Festigkeit und Steifigkeit auf. Der Grund dafür ist, dass die Maschinen das gedruckte Material in vertikaler Richtung schichten. Die mechanische Stabilität ist dadurch in vertikaler Richtung geringer als in horizontaler.
3D-gedruckte Schale dient als Form für das CFK
Die von Toray Engineering entwickelte „Core Shell CF Composite Material 3D Molding Machine” verfolgt jetzt einen neuen Ansatz. Bei der „Kernschalenmethode“ erzeugt ein lichthärtender 3D-Drucker schrittweise eine Schale, die als Form dient und fortlaufend mit dem duroplastischen Carbonfaser-Verbundmaterial ausgegossen wird. Im Anschluss wird das flüssige Carbonfaser-Verbundmaterial auf einmal aushärtet.
Wie Toray erklärt, gelingt es dadurch, Formteile ohne Anisotropie herzustellen. Denn im Prinzip sind Festigkeit und Steifigkeit innerhalb des Formteils gleichmäßig – zumindest das CFK weist keine vertikale Schichtstruktur auf. Durch dieses Formgebungsverfahren können Formteile aus CF-Verbundwerkstoffen also mit höherer Festigkeit und Steifigkeit hergestellt werden, so Toray.
Füllmechanismus für CFK im Arbeitsraum des 3D-Druckers integriert
Der Füllmechanismus für das Kernmaterial nutzt den Arbeitsraum im Stereolithografie-3D-Drucker effektiv aus. Die Core Shell CF Composite Material 3D Molding Machine verarbeitet duroplastisches Epoxidharz, das gemahlene Carbonfasern (CF) enthält, und ermöglicht Formteile mit hoher Steifigkeit und hoher Festigkeit. Mögliche Anwendungen sind zum Beispiel Prototypenteile, Vorrichtungen, leichte und hochfeste Strukturen und medizintechnische Produkte. gk
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