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Vortrag

WEB Hot Lithography – brandfeste Photopolymere ermöglichen für die Additive Fertigung erweiterte Anwendungsbereiche im Mobilitätssektor

Mittwoch (13.05.2020)
16:50 - 17:05 Uhr Raum 1
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Als bereits bewährtes Prototyping-Werkzeug entwickeln sich moderne Additive Fertigungstechnologien zunehmend zu industrierelevanten Produktionstechnologien. Dies ist neben immer stabileren und präziseren Maschinentechnologien mit steigender Produktivität insbesondere auf eine immer größer werdende Materialpalette zurückzuführen. Dadurch können zunehmend auch spezielle Materialanforderungen bestimmter Industrien bedient werden.

Eine Industrie mit hohen Anforderungen an die Flammbeständigkeit von Kunststoffen ist der Schienenverkehr. In der Bahnbranche ist die wirtschaftliche Produktion von Ersatzteilen für Schienenfahrzeuge von hohem Interesse. Die Ersatzteilverfügbarkeit für oft alte Fahrzeugflotten stellt eine immer größer werdende Herausforderung dar. Die Deutsche Bahn hat sich zum Ziel gesetzt bis zum Jahr 2021 etwa die Hälfte der jährlich rund 20.000 notwendigen Ersatzteile mittels additiver Fertigung verfügbar zu machen. Für die Herstellung von Ersatzteilen in geringen Stückzahlen stellt die additive Fertigung als volldigitale, flexible Produktionsmethode eine wirtschaftlich Alternative zu konventionellen Fertigungstechnologien dar.

Mit Fokus auf die 3D-Druck Merkmale wie z.B. hochkomplexe Formen mit hoher Auflösung und Oberflächenqualität, sind Stereolithografie-basierte Fertigungstechnologien die Methoden der Wahl. Diese Technologien basieren jedoch auf einer Materialpalette, die ursprünglich für Dünnschichtanwendungen entwickelt wurde. Die Herstellung von Volumenkörpern aus diesen (Meth )Acrylatsystemen ergibt spröde Materialien mit geringer Zähigkeit. Das von Cubicure entwickelte Hot Lithography Verfahren erlaubt die Photostrukturierung von hochviskosen (~ 5-20 Pa s) und hochmolekularen (> 1 kDa) ungefüllten oder gefüllten Harzen bei höheren Prozesstemperaturen (bis zu 120°C). Dadurch können neben thermo-mechanischen Materialeigenschaften wie hoher Zähigkeit und Wärmeformbeständigkeit auch spezielle Eigenschaften wie hohe Flammhemmung erreicht werden.

Im Rahmen eines H2020 Projekts entwickelt Cubicure auf der Hot Lithography Technologieplattform flammgeschützte Photopolymere, welche erstmals den US-Brennbarkeitsstandard UL94 V 0 erreichen und mit gleichzeitig guten thermo-mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit 33 MPa, Wärmeformbeständigkeit 78°C und Bruchdehnung > 20 %) den Einsatz als Funktionsteil gewährleisten.

Sprecher/Referent: