Ersatzteile aus PA6 für einen Automobil-Hersteller. Es handelt sich dabei um Luftkanal-Elemente. (Bild: FKM Sintertechnik)
Aufgrund seiner relativ hohen Schmelztemperatur von 222 °C ließ sich der technische Kunststoff Polyamid 6 (PA6) bislang auf keiner Lasersinter-Anlage verarbeiten. Seit wenigen Wochen jedoch verfügt FKM Sintertechnik, Biedenkopf, als nach eigenen Angaben erstes deutsches Unternehmen über eine für die Verwendung von Hochtemperatur-Kunststoffen optimierte Lasersinter-Anlage mit einem Bauraum von 250 x 250 x 330 mm, in der sich Formteile aus PA6 schnell und wirtschaftlich ab Losgröße 1 fertigen lassen. Zu den ersten Kunden gehört ein namhafter Automobil-Hersteller. Für seinen After-Sales-Service erhält er Ersatzteile aus PA6 für den Motorraum. Dabei handelt es sich um Luftkanal-Bauteile mit Klemmnut, Stabilisierungsrippen, Befestigungsflansch und Anbauelementen. Dabei handelt es sich um Einbauteile von mittlerer Größe und Komplexität. Produziert werden sie auf Abruf in mittleren Stückzahlen.
3D-Drucker: Geräte für die additive Fertigung
Entpack-Station in der Lasersinterfabrik: Nach dem 3D-Druck-Vorgang befreit ein Mitarbeiter die Luftkanal-Bauteile aus dem PA6-Pulverbett. (Bildquelle: FKM Sintertechnik)
Lasergesinterte Bauteile aus PA6 sind formstabil und verschleißfest
Die auf der modifizierten Hochtemperatur-Lasersinter-Anlage hergestellten Bauteile aus Polyamid 6 sind in dem Temperaturbereich von -30 °C bis etwa 120 °C formstabil. In diesem Bereich haben sie eine Zugfestigkeit von 75 MPa, ein Zugmodul von 3.750 MPa und ein Biegemodul von 3.200 MPa. Damit verfügen die lasergesinterten Bauteile über eine hohe Abrieb- beziehungsweise Verschleißfestigkeit sowie Schwingungsdämpfung. Sie sind zudem zäh und ermüdungsresistent und chemisch beständig gegenüber Benzin, Öl und Fett. Dadurch eignen sie sich für Serienanwendungen im Automobilbau und der Fahrzeugtechnik.
Geräte und Maschinen für additive Fertigung
Marktübersicht 3D-Druck und additive Fertigung
Additive Fertigungsverfahren, anfänglich zur Fertigung von Modellen und zum Rapid-Prototyping genutzt, sind auf dem Weg, selbst industrielle Fertigungsverfahren zu werden oder zumindest die Produktion von Serienteilen zu beschleunigen und zu erleichtern. Die mit diesen Verfahren arbeitenden Maschinen und Geräte sind Gegenstand der hiermit vorgelegten Marktübersicht. Diese beschränkt sich nicht auf Geräte und Maschinen zur Kunststoffverarbeitung, sondern umfasst auch solche zur Verarbeitung anderer Materialien, wie vor allem Metalle, mit deren Hilfe Werkzeuge und Formen direkt nach CAD-Daten aufbauend erstellt werden können, die wiederum das Herstellen von Produkten mit herkömmlichen Kunststoffverarbeitungsmaschinen beschleunigen. mehr…
Oberflächen-Finishing reduziert Strömungswiderstand
Insbesondere für Formteile aus Polyamid 6 mit hohen optischen, haptischen oder fluidtechnischen Ansprüchen ist das sogenannte Smooth-Finishing gedacht: Dieses rückstandsfreie Verfahren ist eine Eigenentwicklung von FKM und verleiht den PA6-Teilen eine glatte und glänzende Oberfläche. Alle sonstigen Werkstoff-Eigenschaften des Materials bleiben unbeeinflusst. Weil das Smooth-Glätten auch alle innenliegenden und nicht sichtbaren Bereiche eines Bauteils erreicht, ist das Verfahren gerade für die strömungstechnische Optimierung fluidtechnischer Komponenten geeignet.
Das Abstrahlen des 3D-gedruckten Bauteils ist einer der letzten Prozessschritte. (Bildquelle: FKM Sintertechnik)
Die für den Automobilhersteller gefertigten Serienteile aus PA6 sind zugleich ein weiterer Beleg für die formgeberischen Vorteile des Lasersinterns. Komplizierte Hinterschneidungen, innenliegende Strukturen und die Integration vieler Funktionalitäten lassen sich mit diesem Verfahren der additiven Fertigung einfach und mit hoher Genauigkeit realisieren. Das eröffnet Designern und Konstrukteuren – auch außerhalb der Automobilindustrie – große Freiheiten beim Gestalten von Bauteilen aus PA6.
Derzeit arbeitet FKM mit mehreren Werkstoff-Herstellern an einer durchgängig schwarzen Variante von Polyamid-6-Pulver für das Lasersintern sowie einer gefüllten Ausführung. Während das Unternehmen mit dem schwarzen PA6 vor allem den Wünschen von Automobildesignern entgegenkommt, verleihen Fülladditive dem Thermoplast eine höhere Wärmeleitfähigkeit.
