Das HSS-Netzwerk hat nach einem mehr als einjährigem Bestehen erste Erfolge in der Auftragsforschung im Bereich High Speed Sintering (HSS) erreicht. Sie konnten die beiden Materialien iglidur i3 PL und HDPE für den Einsatz mit der HSS-Technologie qualifizieren. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.

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In einer Pressemitteilung, die das 3D-grenzenlos Magazin erreicht hat, berichtet das 3D-Druck-Unternehmen voxeljet, dass sein im September 2021 gestartetes HSS Material Network erste Erfolge in der Auftragsforschung im Bereich High Speed Sintering (HSS) erreicht hat. Die Netzwerkpartner voxeljet AG, das Fraunhofer IPA und Universität Bayreuth haben für die additive Fertigung von 3D-Polymerbauteilen im HSS zukunftsweisende Materialen qualifiziert. Unter diesen befinden sich das HDPE (High Density Polyethylen) und iglidur® i3 PL. Über ihre Kooperation wollen die Partner neue Polymerwerkstoffe entwickeln und qualifizieren, um die HSS-Technologie voranzubringen. Hersteller von Materialien sowie Dienstleistern sollen dadurch die Möglichkeit zur flexiblen, schnellen und effizienten Qualifizierung haben.

HSS-Partnernetzwerk

HDPE Prüfkörper für Zugeigenschaften wird getestet
Das HSS-Netzwerk konnte das Material HDPE für den Einsatz mit der HSS-Technologie qualifizieren (im Bild: Zugeigenschaften-Test für HDPE)(Bild © Fraunhofer IPA, Universität Bayreuth).

Vielen Unternehmen fehlt der Zugang zu prozessspezifischem Know-how, das Equipment sowie die interdisziplinären Fähigkeiten und Ressourcen, um an Materialien zu forschen und Technologie zu optimieren. Dazu wurde das HSS Material Network gegründet. Unternehmen können ihren Bedarf an neuen, geeigneten Materialien risikoarm outsourcen und erhalten zudem die idealen Prozessparameter.

 

Tobias Grün, Produktmanager bei voxeljet, sagte:

„Mit der gebündelten Kompetenz und Expertise in unserem Netzwerk können wir Unternehmen jeder Größe bei ihren Projekten im Bereich der additiven Fertigung optimal unterstützen, angefangen von der ersten Eignungsprüfung über eine spezifische Entwicklung und Parametrisierung bis hin zur Zertifizierung oder marktreifen Qualifizierung des Materials.“

HDPE (High Density Polyethylen)

Für die beiden Werkstoffe HDPE und iglidur i13 PL gelang es dem Netzwerk zwei bedeutende Proof of Concepts zu erarbeiten. Das Proof of Concept für HDPE erfolgte aus dem HDPE-Pulver DiaPow HDPE HX 11, das die Diamond Plastics GmbH für das Lasersintern entwickelt hat. Das Polyethylen HDPE bietet hohe Dichte, ist wasserabweisend und gegenüber Chemikalien und Fetten sehr beständig.

Es wird in Produkten für die Lebensmittel- und Verpackungsindustrie und andere Bereiche angewendet. Die Projektgruppe Prozessinnovation des Fraunhofer IPA und der Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik der Universität Bayreuth führten eine Prozessfähigkeitsanalyse durch. Dabei zeigte sich eine sehr gute Verarbeitbarkeit im HSS. Die Verarbeitung von HDPE via HSS bietet gegenüber anderen additiven Fertigungsverfahren, wie etwa laserbasierten Prozesstechnologien, einige Vorteile, darunter geringere thermische Belastungen des Materials und Erhalt der bewährten mechanischen Eigenschaften von HDPE. Der weitverbreiterte Massenkunststoff HDPE ist wesentlich günstiger als PA12 oder PA11. Die HDPE-Herstellung in Europa sorgt außerdem für sichere Lieferketten.

iglidur i3 PL

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Das HSS-Netzwerk wurde im September 2021 gegründet (im Bild: Mann vor Monitor)(Bild © Fraunhofer IPA, Universität Bayreuth).

Für das Material iglidur i3 PL gelang der Proof of Concept ebenfalls. Die igus® GmbH hat das Kunststoffpulver speziell für die Fertigung von Gleitanwendungen und Zahnrädern mit der Powder Bed Fusion of Polymer (PBF-P) entwickelt. Die Additivierung des Pulvers mit Festschmierstoffen ist eine Besonderheit des Materials.

Die 3D-gedruckten Teile sind sehr abriebfest und bis zu 30-fach verschleißfester als Bauteile aus anderen marktüblichen Kunststoffpulvern. Die Gleitlager und Zahnräder, die im Rahmen dieses Proofs of Concept entstanden sind, weisen sehr gute tribologische und mechanische Eigenschaften auf, die eine weitere Optimierung des Polymerpulvers spezifisch für den HSS-Prozess sowie eine Vollqualifizierung interessant macht. Dank der Open-Source Konzeption des HSS lassen sich Bauteileigenschaften prozessseitig gezielt einstellen.

Das Netzwerk ist laufend an weiteren Unternehmen interessiert, um das Portfolio an Materialien für das HSS zu vergrößern. Bleiben Sie mit unserem Newsletter über Neuigkeiten aus der Welt des 3D-Drucks auf dem Laufenden (hier abonnieren).

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