Materialqualifizierung für Arburg Kunststoff Freiformen (AKF), Fused Deposition Modeling (FDM) und Fused Granular Fabrication (FGF)
Die Kunststofftechnik Paderborn führt im Auftrag von interessierten Unternehmen Materialqualifizierungen für die Verarbeitung von eigenen bzw. neuen Materialien im AKF und FDM Verfahren durch. Bezüglich der beiden Technologien greifen wir dabei auf jahrelange Erfahrung aus unseren Forschungstätigkeiten im Bereich der Verarbeitung neuartiger Materialien zurück. Zudem verwenden wir eigens entwickelte Vorgehensweisen, um zunächst die Verarbeitungseignung der neuartigen Materialien zu testen und im weiteren Verlauf alle relevanten Prozessparameter zu optimieren. Ziel ist die Entwicklung von Prozessparameterdatensätzen anhand derer komplexe Bauteile aus den neuen Materialien im AKF, FDM oder FGF Verfahren hergestellt werden können.
Filamentherstellung für FDM
Neben der Materialqualifizierung bietet die Kunststofftechnik Paderborn zudem die Herstellung von Filamenten für die Weiterverarbeitung auf FDM Anlagen an. Diese Dienstleistung kann als Bestandteil einer Materialqualifizierung für ein neuartiges Material in Form eines Kunststoffgranulats oder auch einzeln beauftragt werden. Auf der zur Verfügung stehenden, hochtemperaturfähigen Extrusionslinie werden hochwertige Kunststofffilamente hergestellt. Die Extrusionslinie besteht aus einem Miniatur Doppelschneckenextruder Process 11 der Fa. ThermoFisher, einer zugehörigen Schmelzepumpe, einem Filament-Wickler sowie einem laserbasierten Messsystem zur Überwachung und Erfassung des Filamentdurchmessers. Das Filament wird in Form von Spulen inkl. Dokumentation des Filamentdurchmessers geliefert.
Herstellung von Prototypen im AKF, FDM und FGF
Eines der größten Anwendungsgebiete der Additiven Fertigung ist weiterhin die Herstellung von Prototypen im Rahmen von Produktentwicklungen. Auch diesbezüglich bietet die Kunststofftechnik Paderborn umfangreiche Dienstleistungen an. Mit dem AKF, FDM und FGF Verfahren können Kunststoffbauteile ohne die Verwendung eines formgebenden Werkzeugs mit nahezu vollständiger Designfreiheit hergestellt werden.
Insbesondere das AKF Verfahren ermöglicht die direkte Herstellung von Prototypen aus einem gewünschten Kunststoffgranulat. So können beispielsweise Prototypen aus dem Original Spritzgussmaterial der späteren Serienfertigung additiv gefertigt und in umfangreichen Funktionstests geprüft werden. Im Vergleich zum FDM Verfahren entfällt der Zwischenschritt der Filamentherstellung beim AKF Verfahren. Gleichzeitig weisen die im AKF Verfahren hergestellten Bauteile bzw. Prototypen eine sehr gute Oberflächenqualität auf, wodurch diese insbesondere als Anschauungsmuster geeignet sind. Einen weiteren Vorteil liefert das AKF Verfahren hinsichtlich der Verarbeitung von besonders weichen Materialien.
Das FDM Verfahren überzeugt hingegen mit der schnellen Bereitstellung von Bauteilen bzw. Prototypen aus Hochleistungspolymeren, wie z. B. Polyetherimid (PEI). Derartige Materialen sind bereits für das FDM Verfahren qualifiziert, sodass auf Grundlage eines CAD-Volumenmodells direkt mit der Herstellung der Bauteile begonnen werden kann. Die Kunststofftechnik Paderborn unterstützt Sie auf Wunsch ebenfalls bei der verfahrensgerechten Konstruktion von neuartigen Bauteilen.
Das FGF Verfahren ähnelt dem FDM, ist jedoch nicht auf Filamente als Rohstoff angewiesen, sondern kann direkt mit Standard-Granulat betrieben werden. Die zur Verfügung stehende Maschine (Queen 1, Q.Big 3D) weist einen besonders großen Bauraum von 1 m x 1,70 m x 1 m auf, sodass auch Teile in einem Schritt gefertigt werden können, die bislang hätten gefügt werden müssen.