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Weg mit Spannungen SKZ und Diamant Polymer lassen additiv gefertigte Teile Strom ableiten

Quelle: SKZ 2 min Lesedauer

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Im Rahmen des Forschungsprojekts „Ableitfähiges Imprägniermittel (AblImp)“ entwickeln das SKZ und die Diamant Polymer eine neuartige Imprägnierung für additiv gefertigte Kunststoffbauteile ...

Das ist ein Muster aus Versuchen, wo es im Rahmen des Projekts „Ableitfähiges Imprägniermittel“ darum geht, additiv gefertigte Kunststoffteile auch für Anwendungen mit hohen Ansprüchen an die elektrische Sicherheit fit zu machen, wie das SKZ aus Würzburg informiert.(Bild: SKZ / E. Schleiger)
Das ist ein Muster aus Versuchen, wo es im Rahmen des Projekts „Ableitfähiges Imprägniermittel“ darum geht, additiv gefertigte Kunststoffteile auch für Anwendungen mit hohen Ansprüchen an die elektrische Sicherheit fit zu machen, wie das SKZ aus Würzburg informiert.
(Bild: SKZ / E. Schleiger)

Damit auch per 3D-Druck angefertigte Kunststoffteile in Zukunft dort eingesetzt werden können, wollen die Spezialisten vom Würzburger SKZ und von Diamant Polymer aus Mönchengladbach eine Imprägnierung schaffe, die dabei hilft, elektrischen Strom abzuleiten. Diese funktionale Beschichtung wird im Post Processing aufgetragen und soll eine dauerhaft elektrostatisch ableitfähige Oberfläche erzeugen. Dadurch sollen die sogenannten ESD-Eigenschaften (ESD = Electrostatic Discharge) auch bei starker mechanischer Beanspruchung der Bauteile langfristig erhalten bleiben, wie es weiter heißt. Ein Schwerpunkt liege auf der Entwicklung geeigneter Imprägnierformulierungen und auf einem stabilen sowie reproduzierbaren Imprägnierprozesses.

So wollen die Forschungspartner dabei vorgehen:

Dabei untersuchen die Projektpartner gezielt das Zusammenspiel von Werkstoff, Bauteilstruktur und Verarbeitungsparametern. In der aktuellen Projektphase wurden bereits Musterbauteile mit gezielt variierbarer Porosität hergestellt, wie man erfahren darf. Diese ermöglichten eine systematische Analyse der Aufnahmefähigkeit des Imprägniermittels in der Bauteilstruktur, sowie eben dessen Einfluss auf die elektrische Ableitfähigkeit des Kunststoffteils. Parallel zur Materialentwicklung wird die Prozesskette des Selektiven Lasersinterns (SLS), einer Variante der additiven Fertigung, untersucht und optimiert, wie es weiter heißt. Außer der Anpassung von Konstruktionsrichtlinien umfasst das auch die Bewertung relevanter Prozessparameter sowie geeigneter Nachbehandlungsstrategien. Derzeit konzentriere man bei den Arbeiten auf die Werkstoffe Polyamid 12 (PA12) und thermoplastisches Polyurethan (TPU). Das Verfahren soll aber einmal auch auf weitere Polymerwerkstoffe, die additiv verarbeitet werden, übertragbar sein. Eugen Schleiger, der Projektleiter vom SKZ: „Wenn alles klappt, eröffnet das ganz neue Möglichkeiten für komplexe, 3D-gedruckte Kunststoffteile.“

Einsatzgebiet könnte die Batteriefertigung sein

Das Ganze avisiert natürlich insbesondere Anwendungen, bei denen elektrostatische Entladungen vermieden werden müssen und gleichzeitig komplexe Geometrien erforderlich sind. Dazu zählen beispielsweise Sauggreifer für das Handling von Batteriekomponenten in automatisierten Fertigungslinien. Darüber hinaus eröffnet die Ausrüstung mit dem Imprägniersystem Perspektiven für weitere industrielle Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an den Explosionsschutz und die elektrische Sicherheit. Während die Diamant Polymer eine langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Imprägnierungen und Infiltraten für technische Anwendungen einbringt, steuert das SKZ seine Expertise in den Bereichen additive Fertigung, Materialentwicklung und Oberflächentechnik bei.

(Das Projekt „Ableitfähiges Imprägniermittel (AblImp)“ wird vom 1. Januar 2026 bis 31. Dezember 2027 durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert.)

(ID:50906003)

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