Hart/Weich-Multimaterial-3D­-Druck

Simmerring mit Silicon auf der Außenseite (blau) und Epoxid auf der Innenseite (L-Struktur) (Bild: WACKER)

26.02.2021 Hart/Weich-Multimaterial-3D­-Druck

Eine weitere Materialkombination des ACEO®-Teams von WACKER ermöglicht es Siliconelastomere und duroplastische Epoxidmaterialien in einem einzigen Druckvorgang zu verarbeiten. 

Die daraus resultierende Kombination von harten und weichen Materialien ermöglicht Designer*innen und Ingenieur*innen die Entwicklung neuer, hochfunktionaler Anwendungen.Der Multimaterial-Druck mit verschiedenen Siliconen – Farb- und Härtekombinationen – ist bereits seit einigen Jahren verfügbar. Die industriellen Drucker von ACEO® sind mit vier Düsen ausgestattet, sodass Bauteile mit bis zu vier verschiedenen Materialien (inkl. Stützmaterial) gedruckt werden können. Die neue Multimaterial-Option ermöglicht es, Siliconelastomere in Kombination mit  duroplastischem Epoxidmaterial zu drucken. Durch eine Kooperation von WACKER ACEO® und DELO Industrie Klebstoffe wurde diese neuartige Kombination von harten und weichen Materialien möglich. Zum Einsatz kommt der speziell entwickelte Klebstoff DELO KATIOBOND AM6677, der für den Druck mit dem Drop-on-Demand­-Verfahren von ACEO® optimiert wurde. Mit dieser neuartigen Technologie ist es nun möglich, komplexe 3D­-Geometrien zu realisieren, bei denen das Epoxidmaterial von DELO für Steifigkeit und Festigkeit und die Silicone von ACEO® für Weichheit und Elastizität sorgen. Zwischen den beiden Materialien besteht keine Adhäsion, sodass sie sich nach Gebrauch leicht trennen lassen. Das bedeutet auch, dass das Design eine mechanische Verankerung zwischen den beiden Materialsegmenten vorsehen muss, um die Integrität des Teils zu gewährleisten (Design Guidelines verfügbar).

In Bezug auf Anwendungen eröffnet dies eine ganz neue Welt von Möglichkeiten, wo Festigkeit und Steifigkeit in Kombination mit Elastizität und Weichheit erforderlich sind. So können Silicon-Anwendungen durch das Hinzufügen von Verstärkungselementen oder Schutzabdeckungen stärker gemacht werden und Designer*inn können die Funktionalität durch das Hinzufügen von robusten Verbindungselementen erhöhen. Ingenieur*innen können Bauteile aus Epoxidharz nun sicherer machen, indem sie weiche Oberflächen entwerfen, sie können Scharniere hinzufügen – und so für Flexibilität sorgen – oder durch Federelemente dämpfende Funktionen erreichen.

Epoxide kommen typischerweise in Hochleistungsanwendungen zum Einsatz.  Durch die Kombination von harten Materialien und Siliconelastomeren eröffnen sich neue Möglichkeiten für hochleistungsfähige Marktsegmente wie Elektronik, Automobil, Maschinenbau etc. Geschickte Kombinationen ermöglichen nicht nur hochfunktionale Designs, sondern können auch effizienter sein als mehrere Teile, da komplexe Montagevorgänge vermieden werden.