Hitzebeständiges 3D-Druckmaterial Formstabilität bis 110° Celsius für 3D-gedruckte Polymer-Bauteile

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Bislang verlieren marktübliche 3D-Druckmaterialien für das Selektive Lasersintern ab 80° Celsius ihre Form. Künftig könnte sich das ändern, denn igus stellt ein neues SLS-Druckmaterial vor, das deutlich strapazierfähiger sein soll.

Selektives Lasersintern (SLS) ist ein additives Fertigungsverfahren, das häufig in der Herstellung von dreidimensionalen Objekten verwendet wird, und basiert auf der Verwendung von Lasern, um Schichten von Pulvermaterialien wie Kunststoffen, Metallen oder Keramiken selektiv zu schmelzen oder zu verfestigen. SLS bietet viele Vorteile, darunter die Fähigkeit, komplexe geometrische Formen ohne spezielle Werkzeuge oder Formen herzustellen, sowie die Möglichkeit, eine Vielzahl von Materialien zu verwenden.

Es wird häufig in der Herstellung von Prototypen, maßgeschneiderten Bauteilen, Werkzeugen und Endprodukten in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik eingesetzt. Die meisten handelsüblichen SLS-Druckmaterialien weisen einige Nachteile auf, etwa hinsichtlich des Materialschwunds oder der teils höher ausfallenden Kosten. Oder aber auch mit Blick auf die Temperaturstabilität. Deswegen hat igus ein neues 3D-Druckmaterial entworfen, das langzeitige Anwendungstemperaturen von 110° Celsius aushält, ohne sich zu verformen.

Extremtemperaturen bis 170 °C möglich

Die Entwickler von igus haben in der jüngeren Vergangenheit festgestellt, dass SLS-gefertigte Bauteile gerne von Konstrukteuren in heißen oder kühlen Bereichen eingesetzt werden würden; etwa im Kühlsystem oder im Motorraum. Doch viele handelsübliche SLS-Druckmaterialien wie PA12 verlieren ab einer gewissen Temperatur ihre Form. Bis 80° Celsius bleibt noch alles an der richtigen Stelle, danach aber verformen sich die Bauteile, weil das Material weich wird.

„Da in letzter Zeit die Nachfrage nach 3D-gedruckten Gleitlagern für solche Anwendungen mit hohen Umgebungstemperaturen immer größer wurde, haben wir ein neues SLS-Druckmaterial namens iglidur i230 entwickelt“, so Paul Gomer, Materialentwickler im 3D-Druck bei igus. Bei Tests in zertifizierten externen Labors nach DIN EN ISO 75 HDT-A und HDT-B habe iglidur i230 bereits seine Wärmeformbeständigkeit bewiesen. Mehr noch: Das pulverförmige Material konnte seine Formbeständigkeit nicht nur bei langzeitigen Anwendungstemperaturen von bis zu 110° Celsius beweisen, sondern auch eine Widerstandsfähigkeit bei kurzfristigen Extremtemperaturen bis zu 170° Celsius.

Weitere Eigenschaften des igus-Druckmaterials

Nebenbei bietet das Material noch weitere Eigenschaften. „Das Material ist auch elektrostatisch ableitend und schützt Maschinen und Anlagen so vor elektrostatischen Entladungen, die schlimmstenfalls Brände und Explosionen verursachen können“, heißt es in den Presseinformationen. Wie viele andere Werkstoffe von igus ist iglidur i230 frei von PTFE (Polytetrafluorethylen). Dabei handelt es sich um ein synthetisches Polymer, das für seine Antihaft-Eigenschaften und chemische Beständigkeit, aber auch für seine Umstrittenheit bekannt ist.

Gleichwohl soll iglidur i230 verschleißfester als bekannte Druckmaterialien sein. Tests im Labor von igus zeigten eine erhöhte Lebensdauer von 3D-gedruckten Gleitlagern. Obendrein widerstand das Material beim Biegetest einem Druck von 94 MPa und zeigte bei Raumtemperatur eine erhöhte mechanische Festigkeit als vergleichbare Materialien. Weitere Details können Sie der Produktseite von iglidur i230 entnehmen. (sb)

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