Materialien für das Selektive Lasersintern - massgeschneiderte Polymerpulver für SLS
Mittels Lösungsausfällen können am IWK neue Kunststoffpulver für das Selektive Lasersintern hergestellt werden. Ein Forschungsprojekt von Dr. Daniel Omidvarkarjan, Leiter Fachbereich 3D-Druck / Additive Manufacturing.
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Umhüllung von Glaskugeln mit PA12
Ausgangslage
Das Selektive Lasersintern (SLS) ist ein additives Fertigungsverfahren für die Herstellung von funktionalen Bauteilen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Nichtsdestotrotz ist die industrielle Verbreitung von SLS durch die limitierte Materialauswahl stark eingeschränkt.
Pulverherstellung am IWK
Am IWK wurde eine Prozesskette für die Herstellung von massgeschneiderten Kunststoffpulvern aufgebaut. Mit einem Rührreaktor lassen sich Polymere, kombiniert mit dem passenden Lösemittel, als sphärisches Pulver ausfällen. Die Pulvereigenschaften können durch die Einstellung der Polymerkonzentration, Rührgeschwindigkeit und des Temperaturprofils gezielt angepasst werden. Die Messung der Partikelgrössenverteilung, REM-Aufnahmen (Bild 1) oder DSC-Messungen geben direkt Rückschlüsse auf den Einfluss der Fällungsparameter. Die Verarbeitung der Pulver im SLS-Prozess kann am IWK mit verschiedenen SLS-Maschinen evaluiert werden.
Ausblick
Die Technologie öffnet neue Türen für innovative Polymer-Pulver, wie z. B. Composite-Pulver durch Umhüllung von Additiven wie Glaskugeln und Kurzfasern (Bild 2) oder die Herstellung von Copolymeren für spezifische Anwendungen auch ausserhalb der additiven Fertigung.
Bildlegende
Bild 1: Analyse von ausgefällten PA12 Partikeln mittels REM-Aufnahmen
Bild 2: Umhüllung von Glaskugeln mit PA12
