Harz basierter 3D-Druck kommt jetzt ohne Stütze aus

Fraunhofer ILT auf der Formnext 2017 Harz basierter 3D-Druck kommt jetzt ohne Stütze aus

02.11.2017Redakteur: Peter Königsreuther

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und die Rapid Shape GmbH entwickeln gemeinsam den harzbasierten 3D-Druck weiter, wie es heißt. Das neue „Twocure“-Verfahren komme dabei ohne stützende Strukturen aus und sei deutlich effizienter und produktiver als herkömmliche 3D-Druck-Techniken für Kunststoffbauteile.

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Mysteriöser „Gordischer Knoten“ der durchscheinenden Art? – Mitnichten (aber ohne Neffen!), sondern ein Forschungserfolg der Experten am Fraunhofer ILT zusammen mit denen von der Rapid Shape GmbH: Die, wie es heißt, mit dem neuen „Twocure“-Verfahren aufgebaute Ring-in-Ring-Struktur, ist ohne tragende Stützstrukturen und ohne direkten Kontakt zur Bauplattform angefeertigt worden.
(Bild: Fraunhofer ILT)

Vom 14. bis zum 17. November präsentieren die Experten des Fraunhofer ILT auf der Formnext 2017 in Frankfurt am Main am Stand F05 die staatlich geförderte Gemeinschaftsentwicklung, die beim Aufbau der Bauteile das Zusammenspiel von Licht und Kälte nutzt.

Eines der bekanntesten 3D-Druck-Verfahren von Kunststoffbauteilen arbeite, vergleichbar mit der Stereolithographie, mit photolithographischer Belichtung, die das schichtweise Aushärten flüssiger Harze bewirke. Dieses additive Verfahren besitzt laut ILT jedoch einen erheblichen Nachteil: Es benötigt Stützstrukturen (supports), die der Anwender in der Konstruktion einplanen, im Prozess zusätzlich bauen und anschließend am Produkt umständlich entfernen muss.

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Hier ist die Verflüssigung eines zuvor aufgebauten Bauteils bildlich eingefangen, bei der das stützende Material sukzessive abfließt.

So erklären die ILT-Forscher den Verfahrensablauf beim Twocure-Prozess, der bei der Additiven Fertigung ohne Stützstrukturen am Bauteil auskommt, via Grafik.

Effizienterer Duromer-3D-Druck im Fokus

Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten ZIM-Projektes (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) entwickelt das Fraunhofer ILT gemeinsam mit der Rapid Shape GmbH aus Heimsheim eine effizientere Alternative zu diesem Verfahren, wie es weiter heißt. Nach wie vor komme aber ein flüssiges Harz zum Einsatz, das Schicht für Schicht auf ein Harzreservoir aufgetragen werde. Eine Belichtungseinheit, die per LED arbeitet, und bereits aus Systemen der Rapid Shape GmbH bekannt ist, belichtet das flüssige Harz exakt in der Schichtgeometrie des Bauteils, so die ILT-Experten. „Wie bei einem Beamer wird ein Bild in das Harzbad projiziert, und an den belichteten Stellen härtet das Polymer aus. An den anderen Stellen bleibt das Harz zunächst flüssig,“ erklären die beiden Proktleiter Holger Leonards und Andreas Hoffmann vom Fraunhofer ILT.

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