VTT und Carbodeon beschleunigen den 3D-Druck mit Nanodiamanten

VTT und Carbodeon Ltd Oy haben ein Kunststoffmaterial entwickelt, das für den Gebrauch in der Industrie und für Verbraucher geeignet ist. Es ermöglicht einen schnelleren 3D-Druck und verbessert die mechanische Haltbarkeit der Ausdrucke. Das von Carbodeon patentierte uDiamond-Filament, das jetzt auf dem Markt erhältlich ist, verbessert die Verwendbarkeit der 3D-Technologie und erweitert die Anwendungen des 3D-Drucks.

Die hervorragende Leistung des neuen 3D-Filaments basiert auf den enthaltenen Nanodiamant-Partikeln und deren Fähigkeit, die Struktur und Eigenschaften des Materials zu formen. Die kugelförmigen Nanodiamanten des Materials wirken wie ein Schmiermittel und erhöhen nicht die Verstopfung der Druckdüse.

Nanodiamanten zum Beispiel verbessern die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffmaterials, welche die 3D-Druckgeschwindigkeit erhöht. In Carbodeons Tests konnte die Druckgeschwindigkeit auf bis zu 500 mm/s erhöht werden. Zusätzlich wurden die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessert. Mit Nanodiamant verstärktes PLA-Kunststoffmaterial lässt sich auch mit Consumer-Druckern drucken.

“Dies ist das erste Produkt einer Familie, das als fertiges 3D-Filament und in Granulatform verkauft wird. VTT ist ein langfristiger, zuverlässiger Partner in dieser Entwicklung und hat schnell auf unsere Bedürfnisse reagiert” erklärt Carbodeon CEO Vesa Myllymäki.

VTT hat zusammen mit Carbodeon Methoden entwickelt, um die Nanodiamanten im PLA-Material so gleichmäßig zu verteilen, dass das Endprodukt ein für den 3D-Druck optimiertes PLA-Komposit ist, das im industriellen Maßstab hergestellt wird. Darüber hinaus hat VTT die Eigenschaften von Kunststoffmaterialien und 3D-Ausdrucken getestet.

“Mit unseren chemischen Pilotgeräten produzierten wir bei VTT das für die Schmelzverarbeitung erforderliche nanodisperse Material und unterstützten so die Entwicklung eines neuen Produkts”, sagt Jarmo Ropponen, Leiter des Forschungsteams bei den VTT-Chemie.

“Die Schmelzverarbeitung von Kunststoffen wurde erleichtert und die mechanischen Eigenschaften wurden durch die Einführung von Nanodiamanten verbessert. Basierend auf den Vorversuchen wurde der Modul der 3D-gedruckten Teststücke im Vergleich zur PLA-Basis um mehr als 200% verbessert VTT Polymer Pilot produzierte die ersten 600 kg Materialcharge, die Carbodeon zu einem kommerziellen Produkt veredelt hatte “, erklärt Satu Pasanen, Forschungswissenschaftler bei VTT, verantwortlich für die Kunststoffsteuerung in der Entwicklung.

Was ist ein Nanodiamant?

Ein Diamant-Nanopartikel oder ein Nanodiamant, der durch Materialexplosionen erzeugt wird, besitzt eine der thermisch besten Leitfähigen und ist eines der härtesten Materialien die bekannt sind.

Carbodeons uDiamond enthält Diamant-Nanopartikel mit einem Durchmesser von 4-6 nm. Carbodeons Nanodiamanten sind ungiftige Materialien, die für eine Vielzahl von Anwendungen gemäß den REACH- und EPA-Bewertungen geeignet sind. Obwohl sie in den Materialien in sehr niedrigen Konzentrationen verwendet werden, können sie die Materialleistung bei geringen Kosten signifikant verbessern. Carbodeon hat eine umfangreiche Patentabdeckung für die Nanodiamantmaterialien, die es herstellt, und verbessert Produkte, die mit Nanodiamanten angereichert sind.

Carbodeon LTD Oy

Carbodeon wurde 2006 in Helsinki gegründet und produziert ultraharte Materialien für Anwendungen, bei denen die Haltbarkeit des Endprodukts von besonderer Bedeutung ist.