Hochdruck-Autoklav für additive Fertigung

• Fachliche Zuordnung: Produktionstechnik
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426832116

Es ist beabsichtigt, die additive Herstellung von Kunststoffbauteilen mit einem FDM-Drucker (FDM - Fused Deposition Modeling) unter wesentlich gesteigerten Umgebungsdrücken durchzuführen, um Bauteile mit mechanischen Eigenschaften entsprechend denen von Spritzgießbauteilen zu erzielen. Bisher liegen die mechanischen Eigenschaften der FDM-Bauteile bei nur 50% der von Spritzgießbauteile. Dies ist auf die fehlende Scherung beim Druckprozess, der mangelnden Vorwärmung der schon gedruckten Filamente und natürlich auf den wesentlich geringeren Prozessdruck zurückzuführen. Die ersten beiden Punkte werden in einem ZIM-Projekt adressiert werden und sind auch Teil der gegenwärtigen Forschung. Die Erhöhung des Umgebungsdrucks beim 3D-Drucken ist dagegen ein völlig neuartiger Ansatz, der noch nirgendwo in der Literatur beschrieben ist. Hierzu soll ein konventioneller FDM-Drucker in einen Autoklaven eingebracht werden, in welchem dann bei bis zu 120 bar gedruckt werden soll. Für die Entwicklung dieses Druckprozesses (z.B. Anpassungen am 3D-Drucker) und der Bestimmung eines optimalen Prozessfensters ist der hier beantragte Hochdruck-Autoklav notwendig.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochdruck-Autoklav für additive Fertigung
• Gerätegruppe: 2110 Formen-, Modellherstellung und gießereitechnische Maschinen
• Antragstellende Institution: Hochschule Kaiserslautern
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Jens Schuster