Das deutsche Unternehmen InnovatiQ hat mit dem LiQ 320 einen 3D-Drucker entwickelt, der das Liquid Additive Manufacturing-Verfahren einsetzt und damit Objekte aus Silikonkautschuk mit 3D-Druck herstellen kann. Das ermöglicht zum Beispiel die additive Herstellung von Dichtungen und anderen Silikonobjekten. Einsatzbereiche für die Technologie gibt es neben der Medizintechnik zahlreich.

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InnovatiQ LogoDichtungen hindern Flüssigkeiten, Gase oder andere Substanzen daran, auszutreten oder einzudringen und Schäden zu verursachen. Oft wird dafür Silikonkautschuk verwendet, ein Elastomer, das sich jedoch bisher nicht gut mit dem 3D-Drucker verarbeiten ließ.

Der auf dem Liquid Additive Manufacturing-Verfahren basierende InnovativQ LiQ 320 3D-Drucker soll das mit dem Einsatz von flüssigem Silikonkautschuk ändern. Der LiQ 320 wurde auf der Formnext Connect im vergangenem Jahr zum ersten Mal vorgestellt. Über das Liquid Additive Manufacturing-Verfahren wurde im 3D-grenzenlos Magazin bereits 2016 berichtet, als es von dem deutschen Unternehmen German RepRap in Zusammenarbeit mit Dow Corning für den 3D-Druck von Flüssigkeiten entwickelt wurde. Im Vorjahr haben Forscher aus den USA zudem ein Verfahren für den 3D-Druck von Latexkautschuk vorgestellt.

Details zum Liquid Additive Manufacturing-Prozess bei LiQ 320

3D-Druck-Beispiele aus Silikonkautschuk
3D-Druck-Beispiele aus Silikonkautschuk (Bild © InnovatiQ).

Beim Liquid Additive Manufacturing werden Flüssigkeiten und viskose Materialien, zu denen flüssiger Silikonkautschuk zählt, für den 3D-Druck von Prototypen, Einzelobjekten und industrieller Produktion in kleinem Maßstab verwendet. Der 3D-Drucker beginnt mit der volumetrischen Extrusion des Materials, was zu hoher Dynamik bei optimaler Materialdichte führt.

Die zwei Komponenten des Materials werden im Druckkopf gemischt. Die Druckkopftechnologie ermöglicht die präzise Messung und ein ideales Mischungsverhältnis. Der Strukturaufbau im Objekt lässt sich auf molekularer Ebene steuern. Der Nutzer des 3D-Druck-Systems ist nicht von Material eines bestimmten Herstellers abhängig.

Verschiedene Strukturen

Das Material wird Schicht für Schicht auf das Druckbett aufgebracht. Jede einzelne Schicht wird dabei mithilfe einer Hochtemperatur-Halogenlampe (ca. 2.000 Watt) ausgehärtet. Das Material wird thermisch vernetzt, ein Prozess, der sich punktgenau beeinflussen lässt. Schnelle und gleichmäßige Vernetzung ermöglicht Übergänge. Glasartige Strukturen entstehen, indem der Vernetzungsprozess erst zum Schluss beginnt und sehr weich durchgeführt wird. Das fertige Objekt kann ohne Nachbearbeitung entfernt und direkt verwendet werden.

Neben den üblichen Einsatzbereichen wie bei Fenstern, Türen oder Isolierungen sind Dichtungen gerade in der Elektroindustrie zunehmend gefragt. Es besteht Bedarf an kleinen, komplexen Dichtungen in kleineren Chargen. Der Spritzguss ist dabei kein rentables Verfahren, da zuerst eine entsprechende Form benötigt wird. Mit dem Liquid Additive Manufacturing können Anwender schneller auf Anforderungen reagieren und sich an Innovationszyklen anpassen. Siegel könnten direkt auf vorhandene Komponenten gedruckt werden.

Video zeigt 3D-Druckbeispiel mit Silikonkautschuk

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