Extrusion 6-2019

33 Extrusion 6/2019 Filamentextruder – Aus der Forschung Das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart entwickelte einen neuartigen Extruder, der ein Filament mit Hilfe einer drehenden Schnecke verarbeitet und dadurch einsatzfähig für die roboterbasierte additive Fertigung mit hohem Durchsatz ist. A n vielen Orten wird am „großen“ 3D-Druck mit Robotern nach dem Strangablegeverfahren gearbeitet. Dabei haben die eingesetzten Mini-Extruder unter anderem auch Schweißex- truder meist Schwächen, die zu pulsierendem Schmelzeausstoß und damit unpräzisem Schmelzestrangablegen führen. Am IKT wurde erstmals nun ein Mini-Extruder mit hohem und zugleich konstantem Schmelzeausstoß realisiert. Der Filamentextruder besitzt eine spezielle Einzugszone, mit der es möglich ist, ein Filament durch Rotation der Schnecke im Zylinder zu fördern. Die Förderung wird durch eine konische Neuartiger Filamentextruder für das 3D-Drucken Bild 1: Aufbau des Filamentextruders Bild 2: Ausstoßleistung mit ABS-Filament bei unterschiedlichen Werkzeugen Ausführung der Schnecke bzw. des Zylinders ermöglicht. Eine spezielle Führungsnut in der Schnecke und ein genuteter Zylin- der führen zu einer Zwangsförderung, die die Einzugszone för- dersteif macht. Auf die Förderzone des Extruders folgt eine Plastifizierzone, an die das Filament als Feststoffblock überge- ben wird (siehe Bild 1 ). Eine maximale Aufschmelzleistung sowie Energieeffizienz wird durch die Verwendung einer Barriereschnecke in Kombination mit einem genuteten Plastifizierzylinder erreicht. Die Ausstoß- leistung beträgt für den entwickelten Extruder bis zu 5 kg/h. Nach ersten erfolgreichen Druckversuchen durch eine roboter- basierte Steuerung sollen nun im nächsten Schritt großformati- ge Bauteile gedruckt werden. Hierzu ist noch Entwicklungsar- beit für die Steuerung und die Synchronisation zwischen Extru- derbewegung und Ausstoßmenge notwendig, das in einem weiteren Projekt erarbeitet werden soll. Dafür ist das IKT auf der Suche nach Projektpartnern, die eine Anwendung für groß- formatige Bauteile mittels Strangablegeverfahren beisteuern könnten. Universität Stuttgart Institut für Kunststofftechnik Pfaffenwaldring 32, 70569 Stuttgart, Deutschland Philipp Thieleke: philipp.thieleke@ikt.uni-stuttgart.de www.uni-stuttgart.de , www.ikt.uni-stuttgart.de