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Stoßdämpfer aus dem 3D-Drucker

Covestro zeigt mit einem komplex aufgebauten Demonstrator für einen Stoßdämpfer , was heute mit Kombination additiver Fertigungsverfahren möglich ist.

Mark Scheller, TPU-Experte bei Covestro, mit einem Stoßdämpfer, der aus dem 3D-Drucker kommt: Dabei werden drei verschiedene Kunststoffe mit drei verschiedenen Herstellverfahren kombiniert. Foto: Express/Gutbrod

Der voll funktionsfähige Stoßdämpfer markiert nach Überzeugung von Covestro einen Meilenstein auf dem Weg des 3D-Drucks zur Massenfertigung; ein Weg, der mit der Erzeugung einzelner Prototypen begonnen hatte und heute die Integration verschiedener Funktionen erlaubt.

Drei Verfahren 
für ein Produkt

Das Besondere an dem Stoßdämpfer ist, dass alle drei Einzelteile, aus denen er besteht, mit Additiven Fertigungsverfahren produziert wurden – und zwar aus drei verschiedenen Kunststoffen und mithilfe von drei verschiedenen Herstellverfahren. Die äußere Feder des 40 × 7 cm großen Teils besteht aus pulverförmigem thermoplastischem Polyurethan (TPU). Es wurde mittels selektiven Lasersinterns Schicht für Schicht in die gewünschte Form gebracht und zeichnet sich durch Elastizität und hohe Abriebfestigkeit aus.
Die Stellschraube im Inneren des Stoßdämpfers muss über eine große Festigkeit und Härte verfügen. Sie wurde deshalb aus Filamenten des robusten Polycarbonats von Covestro hergestellt. Dabei kam das Schmelzschichtverfahren (Fused Filament Fabrication, FFF) zum Einsatz.
Die Luftkammer im Inneren ist aus einem flüssigen Polyurethanharz entstanden. Für solche Bauteile mit filigranen Strukturen hat sich nach Erfahrung von Covestro – wie auch in diesem Fall – das Digital-Light-Processing-Verfahren bewährt.

Herkömmlich nur schwer herstellbar

Anschließend werden die einzelnen Komponenten miteinander verbunden. „Mit herkömmlichen Produktionsverfahren wäre dieser komplexe Aufbau nur sehr schwer darstellbar gewesen“, erläutert Mark Scheller, TPU-Experte bei Covestro. „Ein Novum ist auch
die Kombination verschiedener Werkstoffe mit unterschiedlichen, maßgeschneiderten Eigenschaften. Damit konnten wir die Möglichkeiten der Additiven Fertigung und ihrer Einsatzgebiete deutlich erweitern.“
Weitere Materialien des Unternehmens für Additive Fertigung zeichnen sich zum Beispiel durch gute Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit oder Flexibilität aus.

gk/mg

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