Forscher des Umwelt-Campus Birkenfeld in Rheinland-Pfalz untersuchen Möglichkeiten den 3D-Druck und das Kunststoffrecycling besser in Einklang zu bringen. Im Zuge ihrer Forschungsarbeiten entwickelten sie auch einen großformatigen Pellet-3D-Drucker. Mit diesem werden sie das zu 100 % aus Kunststoffabfällen wieder aufbereitete Material für den 3D-Druck weiterverwenden.

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Forscher am Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier untersuchen verschiedenste Anwendungsmöglichkeiten für den 3D-Druck. Dabei prüfen sie auch Wege zur Verbesserung der additiven Fertigung. Durch die Optimierung der Topologie können sie zum Beispiel Gewicht einsparen. Die Systemintegration ermöglicht eine Reduktion von Verarbeitungsschritten. Bei all den Anwendungsoptimierungen mit industriellem Bezug stellten sie sich einer Pressemitteilung zufolge die Frage, was sie mit Kunststoffabfällen tun können, die bei Druckprozessen anfallen.

Kunststoffabfälle zu 100 % aufbereiten

Schon seit mehreren Jahren gehen sie dieser Frage in ihrem Labor nach und suchen nach Wegen, Abfälle für den 3D-Druck-Prozess zu 100 % aufzubereiten. Dazu zerkleinern sie die Abfälle, schmelzen sie auf und verbinden sie mit neuem Granulat zu einem dünnen Draht, dem Filament. Das Filament wird anschließend im 3D-Druck-Prozess erneut aufgeschmolzen, damit das gewünschte Objekt Schicht für Schicht entstehen kann.

Doch wie wird der Prozess robuster gegen Fehler wie kleine Fremdpartikel? Und wie kann der 3D-Druck schneller werden, ohne an Qualität einzubüßen? Angetrieben von diesen Fragen entwickelten sie einen pelletbasierten 3D-Drucker. Mit diesem werden Pellets aus dem Kunststoffspritzguss und zerkleinerte Abfallstoffe direkt verdruckt.

Verantwortliche vor dem 3D-Drucker
Forscher am Umwelt-Campus Birkenfeld entwickelten einen Pellet-3D-Drucker (im Bild: die Verantwortlichen des Projekts)(Bild © Umwelt-Campus Birkenfeld).

Weiterentwicklung geplant

Der Leiter der Arbeitsgruppe, Prof. Dr.-Ing. Michael Wahl, erklärte, dass das Recycling nochmals effizienter durch den Entfall des Prozessschritts der Filamentherstellung wird. Der 3D-Drucker ermöglicht den Bau von Objekten, die bis zu 800 x 800 x 1200 mm groß sind. Der 3D-Drucker entstand im Rahmen der Abschlussarbeiten von Michael Blug und Bruno Gallace.

Benchy im Pellet-3D-Drucker
Die Carl-Zeiss-Stiftung unterstützt die Weiterentwicklung des Pellet-3D-Druckers mit 75.000 Euro (im Bild: 3D-gedrucktes Benchy im Pellet-3D-Drucker)(Bild © Umwelt-Campus Birkenfeld).

Die Carl-Zeiss-Stiftung unterstützt die Weiterentwicklung des Projekts für ein Jahr mit 75.000 Euro im Projekt „Energie- und ressourceneffiziente additive Fertigung mit Recyclingkunststoffen durch den Einsatz eines Pellet-3D-Druckers (Pellet-3D)“. Das Team kann dadurch die Energieeinsparung beim Recyclingprozess weiterentwickeln und die Effizienz weiter steigern.

Erst kürzlich haben wir darüber berichtet, wie das VARETIT-Programm aus Dänemark untersucht, wie sich Titan-3D-Druck-Abfälle weiterverwenden lassen. Verpassen Sie keine weiteren Neuigkeiten zu 3D-Druck und Recycling und anderen Themen und abonnieren Sie unseren Newsletter.

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