Additive Fertigung : Werkstoffe im 3D-Printing: 3 Fragen an Experten Christian Kukla
1. Woran wird zurzeit beim 3D-Druck von Metallen geforscht?
Zunächst sei gesagt: Die Verfahren zur Herstellung von metallischen Komponenten kann man in zwei große Gruppen teilen: die direkten und die indirekten. Bei den direkten Verfahren wird über das Schmelzen des Werkstoffes die nächste Schicht aufgetragen, wofür sich klassische Pulverwerkstoffe nicht unbedingt eignen. Daher werden neue Legierungen entwickelt, die den Produkten die gewünschten Eigenschaften verleihen. Bei den indirekten Verfahren ist dies nicht nötig, da über den 3D-Druck sogenannte Grünteile hergestellt werden, die über das Sintern zum kompakten Bauteil werden. Dafür existieren bereits viele verschiedene Pulver. Das gilt übrigens auch für die Keramik.
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2. Was sind die wichtigsten Innovationen im Kunststoffbereich?
Bei Kunststoffen liegt der Schwerpunkt der Werkstoffinnovationen bei den UV-vernetzenden Harzen, die hauptsächlich bei der Stereolithografie Einsatz finden. Hier bringen die klassischen in vielen Produktbereichen nämlich nicht die erforderlichen Eigenschaften mit. Die neu entwickelten Harze sollen z. B. höhere Schlagzähigkeit, höhere Temperaturbeständigkeit oder Biokompatibilität aufweisen. Thermoplaste werden direkt als Werkstoff im 3D-Druck eingesetzt. Hier arbeitet man eher an der Optimierung von Anlagen und Verfahren.
3. Inwiefern ist Recycling auch bei der Werkstoffentwicklung ein Thema?
Werkstoffentwicklungen und Innovationen dienen meist dem Schließen von Kreisläufen der Werkstoff- und Energienutzung. Der 3D-Druck stellt dabei nur ein Verfahren dar, Werkstoffe zu verarbeiten. Der wichtigste Faktor für die Umsetzung von Recycling ist aber die Konstruktion der Endprodukte. Wenn diese nicht leicht zerlegbar sind, bringt es keinen Vorteil, wenn die Werkstoffe recycelbar sind. In diesem Bereich gibt es noch starken Innovationsbedarf.
Zur Person:
Dr. Christian Kukla ist seit Anfang 2000 am Außeninstitut der Montanuniversität Leoben beschäftigt. Hier ist er für Firmenkooperationen und Technologietransfer zuständig. Seine Schwerpunkte liegen in der additiven Fertigung, sowie im Spritzguss.
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