Die Auswahl des besten 3D-Materials ist entscheidend, um das wahre Potenzial des 3D-Drucks in der Fertigung auszuschöpfen.
Das ist die Botschaft von Enrico Gallino, dem Spezialisten für Materialien von Ricoh 3D .
Enrico, der in Materialwissenschaften promoviert hat, hat beobachtet, wie die additive Fertigung in den letzten 10 Jahren in der Industrie an Fahrt gewonnen hat. Pulverbettfusionstechnologien wie das selektive Lasersintern (SLS), die Multijet-Fusion (MJF) und das Hochgeschwindigkeitssintern (HSS) stehen an vorderster Front, wenn es darum geht, den 3D-Druck in die Serienproduktion zu bringen.
Wenn es um Materialien geht, verwenden die meisten Hersteller jedoch immer noch Polyamide wie Nylon 12, da sie eine gute Verarbeitbarkeit und ein ausgewogenes Verhältnis zwischen mechanischen Eigenschaften und Wärmebeständigkeit bieten.
Derzeit basieren rund 90% aller weltweit verarbeiteten Pulverbettschmelzmaterialien auf Polyamid 12.
Enrico sagte: “Für mich ist PA12 wie Vanilleeis. Für einige Produkte und Teile ist es eine gute Materialwahl, aber ein Material kann einfach nicht die Lösung für alles sein – und wird es auch nie sein – vor allem, wenn es um die additive Fertigung für die Serienproduktion geht. Bei der Auswahl des besten 3D-Materials gibt es eine größere Auswahl als je zuvor.
“Ricoh 3D bietet neben Nylon 12 für das Multi-Jet-Fusionsverfahren eine breite Palette von Materialien mit unterschiedlichen mechanischen und thermischen Eigenschaften an.”
Enrico fährt fort, dass, wenn Flexibilität und Wasserbeständigkeit erforderlich ist, Polypropylen wahrscheinlich die bessere Wahl ist.
Das branchenführende Polypropylen von Ricoh ist leicht, ermüdungsbeständig und verfügt über eine WRAS-Zulassung und ist vollständig recycelbar. Es ist außerdem chemikalienbeständig und bietet eine extrem hohe Bruchdehnung. Damit eignet es sich perfekt für Anwendungen wie Funktionsprototypen für Schnappverschlüsse, Baugruppen im Automobilbereich oder lebende Scharniere, Verpackungen und Konsumgüter.
Enrico fügte hinzu: “Ich besuche Unternehmen aller Größen und es ist klar, dass es auf dem Markt unterschiedliche Wissensstände und ein unterschiedliches Bewusstsein gibt. Einige kennen sich gut mit AM aus, aber die meisten Hersteller sind sich der Bandbreite der Materialien und Technologien die für den 3D-Druck zur Verfügung stehen, nicht bewusst.
“Es ist unsere Aufgabe, das Bewusstsein zu schärfen und den Leuten von die Augen zu öffnen. Wir raten Ihnen, sich an die Experten zu wenden, um die beste Unterstützung und Beratung für jedes Projekt zu erhalten, denn jede AM-Möglichkeit ist anders.”
Ricoh war ein Pionier bei der Verwendung von Polypropylen in der additiven Fertigung und führt derzeit Leistungstests durch, um die Festigkeit des Materials über lange Zeiträume zu beweisen.
“Wir wollen die langfristige Haltbarkeit des Materials unter Beweis stellen und haben uns daher mit dem französischen Maschinenbauunternehmen Mecastyle zusammengetan”, sagte Enrico. “Polypropylen wurde bereits erfolgreich getestet mit bis zu einer Million Ermüdungszyklen und die Tests laufen weiter.
“Wenn Sie hingegen auf der Suche nach Materialien mit höherer mechanischer Festigkeit und überlegener thermischer Stabilität sind, bieten wir auch Optionen auf der Basis von Nylon 6 an: eine ungefüllte Version und eine mit Glas gefüllte, die noch mehr Steifigkeit, Festigkeit und Stabilität unter Belastung bei höheren Temperaturen bietet.
“Diese Materialien können bei Temperaturen über 180°C eingesetzt werden und sind eine gute Wahl für Automobilanwendungen, da sie eine sehr gute Beständigkeit gegen Flüssigkeiten wie Öle, Fette und Kraftstoff aufweisen.”
Ricoh hat außerdem vor kurzem eine bahnbrechende Partnerschaft mit dem Innovator für 3D-Materiallösungen, TIGER, angekündigt, um duroplastische Materialien für das selektive Lasersintern verfügbar zu machen.
Dieser bahnbrechende Schritt kombiniert das spezialisierte Materialportfolio von TIGER mit der Druckexpertise von Ricoh, um einen End-to-End AM Service anzubieten.
Duroplastische Materialien bleiben in einem dauerhaft festen Zustand und weisen eine hervorragende isotrope Leistung auf. Sie können verwendet werden, um flammhemmende Teile herzustellen, die im Gegensatz zu Thermoplasten selbstverlöschendes Verhalten, geringe Rauchbildung und kein Abtropfen des Polymers bieten.
Diese Eigenschaften machen Duroplast zu einem entscheidenden Faktor in Branchen wie der Elektroindustrie, dem Schienenverkehr, der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt, in denen die meisten, wenn nicht sogar alle, Komponenten feuerfest sein müssen.