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Arburg und Fraunhofer-ICT

Funktionalisiertes Polymer lässt USB-Sticks ein Licht aufgehen

| Autor/ Redakteur: Martin Neff / Peter Königsreuther

Forscher am Fraunhofer-Institut in Pfinztal haben, wie es heißt, in der Fachwelt vor einiger Zeit für Staunen gesorgt. Denn durch den 3D-Druck eines leitfähig gemachten Thermoplastcompounds können sie jetzt leuchtende USB-Sticks ohne Werkzeug fertigen.

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Carbon-Nano-Tubes lassen jetzt „Light-Sticks“ leuchten. Das Fraunhofer-ICT compoundiert das elektrisch leitfähige Material selbst und verarbeitet es dann im AKF-Verfahren mit Arburgs Freeformer – ganz ohne Werkzeug oder Form.
Carbon-Nano-Tubes lassen jetzt „Light-Sticks“ leuchten. Das Fraunhofer-ICT compoundiert das elektrisch leitfähige Material selbst und verarbeitet es dann im AKF-Verfahren mit Arburgs Freeformer – ganz ohne Werkzeug oder Form.
(Bild: Arburg)

Zur Kernkompetenz des ICT-Produktbereichs Polymer Engineering gehört die anwendungsnahe Forschung an technischen Kunststoffen. „Wir beschäftigen uns hauptsächlich mit Thermoplasten und deren Verarbeitung durch Extrusion oder Spritzgießen. Was lag also näher, als dieses Know-how auf extrusionsbasierte additive Fertigungsverfahren zu übertragen und damit neue Einsatzmöglichkeiten zu erschließen?“, erläutert Dr. Christof Hübner, Gruppenleiter Nanocomposite am Fraunhofer-ICT. Der Freeformer für das Arburg-Kunststoff-Freiformen (AKF) bietet im Gegensatz zu geschlossenen Systemen den Forschern die Freiheit, auch selbst entwickelte Materialien zu verarbeiten und zu parametrieren. Außerdem sparten die Pfinztaler Experten den Prozessschritt der vorherigen Filamentherstellung aus den zu untersuchenden Kunststoffen.

Nanoskalige Füllstoffe bringen Polymere zum Leuchten

Sascha Baumann, AKF-Experte am ICT, hat sich intensiv in diese Art der Additiven Fertigung eingearbeitet und ergänzt: „In unserer projektbezogenen Forschungsarbeit mit dem Freeformer beschäftigen wir uns vor allem mit funktionalisierten Materialien, Bauteilkonzepten und Prozessentwicklungen.“ Außerdem unterstütze er Kollegen, etwa mit speziellen freigeformten Komponenten für Versuchsaufbauten oder Funktionsprototypen.

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Ein Novum, das die Wissenschaftler auf der Fakuma 2017 präsentierten, waren sogenannte „Light-Sticks“, die neue Anwendungsmöglichkeiten funktionaler Composite in der Additiven Fertigung eröffnen. Der Clou an der Sache sei das funktionalisierte polymere Material: In den Standardwerkstoff PC/ABS sind dazu nanoskalige Füllstoffe eingearbeitet. In diesem Fall machen Carbon-Nano-Tubes (CNT) das Bauteil elektrisch leitfähig, sodass eine implementierte LED, setzt man sie unter Strom, aufleuchtet. Darüber hinaus hat das Fraunhofer-ICT auf diese Weise auch kapazitive Sensoren aus der Taufe gehoben, die Signale zum Beispiel berührungs- oder näherungssensitiv übertragen könnten.

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