Serienfertigung von 3D-gedruckten Kunststoffteilen

Eine Forschungskooperation von Evonik und Voxeljet soll den Weg für eine industrielle Serienfertigung großer Bauteile mittels 3D-Druck ebnen.

Creavis, die strategische Innovationseinheit des Spezialchemieunternehmens Evonik, und die im bayerischen Friedberg ansässige Voxeljet AG sind eine Kooperation zur Entwicklung von Materialsystemen der nächsten Generation für das Binder-Jetting-Verfahren zur Serienfertigung im 3D-Druck eingegangen.

Evonik und Voxeljet verbindet schon eine langjährige Kooperation insbesondere in der Entwicklung von Polymerpulvern für den Binder-Jetting Prozess von Voxeljet. Um das Portfolio von Pulver- und Bindematerialien für den Kunststoffbereich zu erweitern, haben sich die zwei Unternehmen dazu entschlossen, die Zusammenarbeit weiter zu intensivieren.

Beim Binder-Jetting wird schichtweise ein Pulver ausgebracht und mit einem Binder verbunden, der präzise von einem Inkjet-Druckkopf bauteilabhängig aufgedruckt wird. Durch Einsatz der großformatigen und schnellen Inkjettechnologie und das Drucken bei Raumtemperatur ist dieses Verfahren nach Überzeugung der beteiligten Unternehmen das derzeit produktivste und am besten skalierbare 3D-Druckverfahren.

Das Verfahren wird seit mehreren Jahren sehr erfolgreich für den Formenbau eingesetzt, zum Beispiel beim Druck von Sandgussformen und -kernen. Jedoch sind die bisher verfügbaren Materialsysteme für die Fertigung industrieller Endbauteile hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften meist nicht geeignet.

Das wollen die Partner jetzt gemeinsam ändern. „Voxeljet ist einer der führenden Hersteller großformatiger Hochgeschwindigkeitsdrucker für den Formenbau“, sagt Prof. Dr. Stefan Buchholz, Geschäftsführer der Evonik Creavis GmbH. „Wir haben uns zum Ziel gesetzt, zusammen mit Voxeljet neue Pulver-Binder-Systeme zu entwickeln, die erstmalig die Herstellung von industriell einsetzbaren Polymerbauteilen mit diesem Verfahren ermöglichen.“ Die langjährige Erfahrung von Evonik mit Polymerpulvern für verschiedene 3D-Drucktechnologien sowie genau auf das Verfahren abgestimmte Binder sollen dabei die Grundlage für die Entwicklung dieser innovativen Materialsysteme bilden.

„Mit Evonik haben wir einen hervorragenden Kooperationspartner gefunden, der uns maßgeschneiderte Materialsysteme für unsere effiziente Druck-Technologie zur Verfügung stellt. Diese Forschungskooperationen sollen unsere Bestrebungen, den Einstieg in die sichere und robuste additive Fertigung von stabilen Polymer-Endbauteilen im Bereich der Serienfertigung, ermöglichen“, so Dr. Ingo Ederer, CEO von Voxeljet.

Die Entwicklungsarbeiten von Pulver-Binder-Systemen sind Bestandteil des „Evonik Innovationswachstumsfeldes Additive Manufacturing“, in dem der Konzern seine 3D-Druck-Kompetenzen bündelt. „Unser strategischer Fokus liegt auf der Entwicklung und Herstellung von „ready-to-use“ Hochleistungsmaterialien entlang der wesentlichen Technologiestränge“, sagt Thomas Große-Puppendahl, der diesen Bereich bei Evonik leitet. „Die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden und Partnern bildet die Grundvoraussetzung, um Innovationen voranzutreiben.“

gk