3D-Druck von Fluiden und Pasten: Sicheres und effizientes, sensorgestütztes additives Fertigen mit einem 2K Druckkopf von ViscoTec

Der Hersteller für Pumpen und Dosiertechnik ViscoTec bietet mit seinem 2K Druckkopf vipro HEAD ein sicheres und effizientes, sensorgestütztes additives Fertigen. In dem nachfolgenden Beitrag erläutert ViscoTec die zahlreichen Vorteile und Möglichkeiten des 2K Druckkopfs für den professionellen 3D-Druck mit Fluiden und Pasten.

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ViscoTec-LogoEin von der Firma ViscoTec neu entwickelter 2K Druckkopf setzt neue technische Akzente: Die beiden Motoren des vipro-HEAD können direkt über den 3D-Drucker angesteuert werden. So lassen sich 2-komponentige viskose Fluide und Pasten noch exakter mischen und drucken. Diese Tatsache und der Fakt, dass der vipro-HEAD zusätzlich mit Drucksensoren ausgestattet ist, machen Prozesse in der additiven Fertigung noch effizienter und sicherer.

Die Sensoren überwachen die Ausgangsdrücke beider Komponenten und gewährleisten so optimale Druckergebnisse. Das ist vor allem mit Blick auf die Serienproduktion relevant, denn nur wer eine einheitliche und wiederholbare Teilequalität gewährleisten kann, bleibt auf lange Sicht wettbewerbsfähig. Mit den technischen Neuerungen wird ViscoTec den Ansprüchen der Industrie gerecht, die unmittelbaren Einflussfaktoren in der additiven Fertigung – Prozess, Maschine und Produktmaterial – so auszulegen und aufeinander abzustimmen, dass die Qualität eines Bauteils über die gesamte Serie konstant gewährleistet werden kann.

Die Nutzung der separat ansteuerbaren Antriebe im vipro-HEAD sowie die Sensorik sind systemrelevante Verbesserungen. Die Sensoren helfen Prozessverzögerungen oder Qualitätsunterschiede zu vermeiden, die aus abgelaufenen Topfzeiten und aushärtenden Mischern resultieren. Weiterer Vorteil: Ein Stopp des Mischvorgangs bei Druckschwankungen schützen Rotor und Stator gleichermaßen vor Beschädigungen. Die wertige Sensorik und die demontierbaren 5 m langen Motorkabel machen den 2-komponentigen vipro-HEAD zu einem flexibel einsetzbaren Druckkopf, der in die Komponenten des additiven Fertigungsprozesses eigebunden werden kann.

Strömungsoptimierte Kanäle für beide Komponenten

2K-Druckkopf vipro HEAD
2K Druckkopf vipro-HEAD mit Ausgangsdrucksensoren (Bild © ViscoTec).

Die für die Dosierung relevanten Hauptkomponenten des Druckkopfes sind Rotor und Stator, die für eine gleichmäßige und kontinuierliche Förderung der beiden Komponenten vom Ansaugpunkt bis zum Auslauf sorgen. Gefördert werden können selbst kleinste Mengen – Schichthöhen ab 150 µm, je nach Produktmaterial – wobei der vipro-HEAD immer die Linearität von Volumen und Geschwindigkeit gewährleistet. Durch dieses volumetrische Förderprinzip können Pasten und Flüssigkeiten beinahe unabhängig von ihrer Viskosität verarbeitet werden. Das macht den vipro-HEAD zum optimalen Druckkopf für Materialien wie Silikone, Polyurethane, Acrylate oder auch Epoxid- und Polyesterharze.

Beide Materialkomponenten können einzeln und exakt in der gewünschten Dosierung über jeweils einen der strömungsoptimierten Kanäle in den statischen Mischer geleitet werden. Die Vermischung der beiden Komponenten erfolgt erst im statischen Mischerrohr. Für welchen statischen Mischer sich Kunden entscheiden, hängt von den eingesetzten Materialien und dem gewünschten Vermischungsgrad ab – der Kunde hat die Wahl zwischen einer Vielzahl an Mischern, die am Druckkopf angebracht werden können. Weiteres Plus des in zwei Größen (3/3 und 5/5) erhältlichen vipro-HEAD ist die optionale Entlüftungsschraube, die das Ablassen überflüssiger Luft schnell und unkompliziert ermöglicht.

Materialstrukturen: Hervorragende mechanische Eigenschaften und chemische Beständigkeit

Die Tatsache, dass beide Komponenten über einen eigenen Einlass in den Stator gelangen und zum einen der Fakt, dass sich jedes der beiden Materialien individuell dosieren lässt, ist die Grundlage für eine prozesssichere und qualitativ hochwertige Fertigung von 2K Bauteilen aus Flüssigkeiten. Der andere ist das von ViscoTec entwickelte absolut druckdichte Verdrängersystem, das auch im vipro-HEAD – in beiden Größen 3/3 und 5/5 – zum Einsatz kommt. In einem selbstdichtenden, aus Rotor und Stator bestehenden System, erfolgt eine gesteuerte Drehbewegung des Rotors. In Folge kommt es zur Förderung der Komponenten durch ihre Verdrängung im Stator.

Das Besondere daran: Durch ein Umkehren der Drehrichtung erfolgt eine Rückförderung des Materials (auch Retract genannt). Dank dieser technischen Lösung ist ein kontrollierter Materialabriss am vipro-HEAD und damit beste Qualität im Endergebnis gewährleistet. Durch eine chemische Vernetzung der einzelnen Schichten entstehen 3D gedruckte Bauteile, die sowohl mechanischen als auch chemischen Belastungen standhalten. Für produzierende und forschende Unternehmen aus dem Automotive-Sektor, der Elektronikfertigung, der Luft- und Raumfahrt oder der Medizintechnik liefert ViscoTec mit dem vipro-HEAD eine Lösung für beste Ergebnisse – unter qualitativen und quantitativen Gesichtspunkten.

Disclaimer: Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen bezahlten Beitrag von ViscoTec, der im Rahmen einer Premium-Partnerschaft für die Veröffentlichung im 3D-grenzenlos Magazin von ViscoTec zur Verfügung gestellt wurde. Copyright und inhaltlich verantwortlich für Text und Bild ist die ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH.

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