Additiv-Masterbatches für den 3D-Drucker

Additivmasterbatches verbessern die
Herstellung und Verarbeitung von PLA-
Filamenten im FDM-Verfahren. (Bildquelle: Grafe)

Mit dem 3D-Drucken sind dreidimensionale Konstruktionen leicht zu fertigen, sogar im eigenen Wohnzimmer. Auch Unternehmen profitieren von der Flexibilität des 3D-Drucken, da die Herstellung von Prototypen oder Werkstücken erleichtert wird. Für Unternehmen sind die Herstellung von Prototypen in nur geringen Stückzahlen sowie die Vermeidung von Wechsel und Herstellung von teuren Formen die wichtigsten Vorteile gegenüber herkömmlichem Spritzguss. Weitverbreitet eingesetzt werden dafür vor allem PLA-Filamente, die speziell für die Anwendung formuliert werden müssen.

Der thermoplastische Kunststoff PLA bietet gegenüber anderen Kunststoffen einen enormen Vorteil. Neben der einfachen Handhabung neigt der Werkstoff beim Abkühlen kaum zum Verzug, sodass das Werkstück maßhaltiger bleibt. Auch die hohe UV-Beständigkeit, geringe Entflammbarkeit sowie leichte Verarbeitung spricht für das thermoplastische Polymer. Im Gegensatz zu erdölbasierten Materialien sind die biobasierten Polymilchsäuren industriell kompostierbar und somit umweltfreundlicher.

Reaktor PLA kann jedoch nur schwer zur Herstellung von PLA-Filamenten genutzt werden. In der Regel wird das Material, mithilfe von Additiven für die jeweilige Anwendung, maßgeschneidert aufgebaut. Beim Zusetzen von Pigmenten während der Compoundierung oder über Masterbatches, werden weitere Komponenten hinzugefügt. Die Zuschlagstoffe verändern wiederum die Viskosität und daraus resultierend wird die Verarbeitbarkeit negativ beeinträchtigt.

Die Hersteller von PLA- und ABS-Filamenten stellt das vor besondere Herausforderungen, in der Regel verschlechtert sich beim Einsatz von Pigmenten die Prozesssicherheit beziehungsweise die konstante Maßhaltigkeit der jeweiligen Filamente. Eine konstante Maßhaltigkeit der Filamente ist aber notwendig, um ein einwandfreies Druckbild und einen guten strukturellen Aufbau des Bauteils zu gewährleisten. Die Unternehmensgruppe Grafe bietet für die Compoundierung Additivmasterbatches, womit die Qualität, Effizienz sowie die Extrusionskapazität erhöht werden.
Des Weiteren erleichtert das Additivmasterbatch in weiteren Anwendungen oder Branchen die Verarbeitbarkeit von PLA Materialien. Hier sind zum Beispiel die konstante Maßhaltigkeit in der Folienextrusion, Verbesserung der thermischen Belastbarkeit während der Verarbeitung, die einfache Nachbearbeitung und Verschneidbarkeit sowie die einfachere Tiefziehbarkeit von PLA-Folien zu nennen.

 

Autor

Sarah Weber-Liel

ist bei Grafe Advanced Polymers, Blankenhain, für die Presse verantwortlich.
sarah.weber-liel@grafe.com

 

Fakuma 2014: Halle/Stand B5/5306