Extrusion 7-2021

Clemens Lieberwirth, CTO bei AIM3D: „Die Neuentwicklung be- trifft sowohl die Materialzuführung, als auch eine optiona- le Wasserkühlung und eine verbesserte Halterung für das Schnellwechselsystem. Der patentierte CEM- E2-Extruder mit sei- nen auf Werkstoffe zugeschnittenen Druckköpfen setzt neue Maßstäbe im CEM-Verfahren.” 31 Extrusion 7/2021 AIM3D GmbH Industriestraße 12, 18069 Rostock, Deutschland www.aim3d.de für den 3D-Druck gibt. Der Werkstoff PPS ermöglicht höhere Temperatureigenschaften, bei verbesserten mechanischen Ei- genschaften sowie Leichtbaupotential. Entscheidend ist zudem die extrem hohe Medienresistenz, da PPS kaum Wasser auf- nimmt. Neue Wege für den Einsatz von PPS auf Basis eines CEM-Verfahrens Die dem Spritzgießgranulat chemisch identischen PPS GF 40- Materialien sind derzeit nicht als Filamente für den 3D-Druck erhältlich. Ein wirtschaftlicher Vergleich zwischen im Markt ver- fügbaren PPS-Filamenten und dem Granulat zeigt aber bereits das große Potential in der Granulat-Extrusion, selbst wenn die Materialien verfügbar wären. Clemens Lieberwirth: „Im direk- ten Vergleich zwischen PPS als Filament und auf Granulatbasis ergeben sich extreme Kostenvorteile für das Granulat und auch deutlich gesteigerte Aufbauraten. Die reinen Fertigungskosten für das Bauteil (Maschinenstunden + Material) liegen bei circa 70 Euro, die Druckzeit bei 12 Stunden. Filament-Drucker bräuchten bei selber Schichtstärke (50 µm) mindestens 50 Stunden.” PPS, so Lieberwirth weiter, sei in vielen herausfor- dernden Umgebungen in der Automotive und chemischen In- dustrie interessant. Zum Beispiel in Kühlmittelverteilungsanla- gen. PPS als Werkstoff: Vielfältig einsetzbar, formbeständig, leitfähig und medienresistent PPS bietet einige Eigenschaften, die andere Kunststoffe, aber auch Metalle, nicht erreichen. Das leichte Material reduziert Gewicht und damit Treibstoffverbrauch und CO 2 -Emissionen, und in weiten Bereichen kann der Kunde Materialeigenschaf- ten wie Leitfähigkeit, Tribologie oder Stabilität nach seinen Be- dürfnissen maßschneidern. Dabei sind auch Kombinationen dieser Eigenschaften möglich, die andere Materialien nicht bie- ten können. Im Vergleich zu günstigeren Polymeren weist PPS höhere Festigkeiten und eine geringere Wärmeausdehnung auf. Zugleich ist PPS beständiger gegenüber Wasser, Hydrolyse und Lösemitteln und weist klare Vorteile bei elektrischer und thermischer Isolierung auf. Ein weiteres großes Plus von PPS ist sein „eingebauter“ Flammschutz. PPS ist von Natur aus schwer entflammbar, während andere Polymere dafür mit Additiven versehen werden müssen. Diese verändern allerdings die me- chanischen Eigenschaften zum Teil erheblich und haben die un- erwünschte Eigenschaft, dass sie von Dampf oder aggressiven Reinigungsmitteln ausgewaschen werden können. Neben der Flammhemmung hat PPS weitere günstige Eigenschaften, ganz ohne weitere Optimierung. Dazu gehört ein hoher Schmelz- punkt bei rund 280°C, eine sehr geringe Feuchtigkeitsaufnah- me sowie eine sehr hohe Chemikalienbeständigkeit – bei Raumtemperatur gibt es kein Lösungsmittel, das PPS angreifen könnte. Pluspunkt bildet auch die thermische und elektrische Leitfähigkeit. Über Zuschlagstoffe und deren Dosierung kann man die elektrische Leitfähigkeit so erhöhen, dass jeder spezifi- sche Volumenwiderstand zwischen 1 und 1015 Ohm möglich ist. Die Funktion reicht damit von antistatisch über leitfähig und elektromagnetisch abschirmend bis hin zum Schutz vor elektri- schen Entladungen. Damit eignet sich das Material für indus- trielle Instrumente in Umgebungen, die Explosionsschutz erfor- dern, oder für Elektronikgehäuse, die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit erfüllen müssen.