Multi-Material 3D-Druck mit Siliconen – ACEO stellt neue Technologie vor

ACEO, Teil des international tätigen Konzerns WACKER Chemie AG mit Sitz in München, hat eine neue Technologie zur gleichzeitigen Verarbeitung von mehreren Siliconmaterialien mittels 3D-Druckprozess entwickelt. Das Verfahren wird erstmals auf der formnext Messe, die vom 14. bis 17. November in Frankfurt stattfindet, präsentiert.

Der 3D-Druck von Siliconmaterialien ist ideal für die Fertigung von funktionellen Prototypen, Biomodellen und Kleinserien. Damit lassen sich innere Strukturen in Komponenten herstellen, die mit herkömmlicher Fertigungstechnologie nicht realisierbar wären. Dr. Bernd Pachaly, Projektleiter für 3D-Druck bei ACEO, erklärt:

“Die neuste Entwicklung ist ein weiterer Meilenstein in der Geschichte von ACEO. Silicone verschiedener Farbe, Härtegrade oder sogar unterschiedlicher chemischer und physikalischer Eigenschaften können nun unabhängig von einander zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Druckprozesses verwendet werden. Dies ermöglicht scharfe als auch fließende Übergänge. Das Ergebnis: Noch mehr Design-Freiheit bei der Konstruktion von Objekten aus mehreren Materialien, die in einem einzigen Prozess verarbeitet werden, speziell weiche und harte Segmente.”

Vergangenes Jahr hat Wacker mit dem ACEO Imagine Series K den ersten industriellen 3D-Drucker für Silicone vorgestellt. Grund für die Weiterentwicklung der ACEO-Technologie war laut Dr. Pachaly die zunehmende Nachfrage der Kunden nach einer Möglichkeit mehrere Sikilonmaterialien beim 3D-Druck zu kombinieren. In einem Interview beantwortet der Experte auch die Frage wo und wie der Multi-Material 3D-Druck von Silikonen eine bedeutende Rolle spielen kann:

“Für mich ist der interessanteste Aspekt die Möglichkeit Funktionalität, wie beispielsweise elektrische Leitfähigkeit, zu integrieren. Wir bieten Silicone sowohl mit als auch ohne elektrische Leitfähigkeit an. Die Kombination dieser beiden Eigenschaften innerhalb einer Komponente, die in einem Prozess gefertigt wird, könnte traditionelle Methoden ersetzen, die weitere Schritte zum Zusammenbau fordern. Denken Sie dabei an Heizelemente oder Elektrobauteile: Man benötigt eine Draht und eine Isolationsbeschichtung. Jemand muss diese Komponenten zusammenbauen. Mit ACEO können Metalle durch elektrisch leitfähige Silicone ersetzt werden, was zu einem einstufigen Verfahren ohne Zusammenbau führt.”

Derzeit arbeitet ACEO auch an Projekten im Bereich Medizin und Dichtungstechnik. Der Fokus liegt dabei auf der Kombination von harten und weichen Materialien. Hierbei werden beispielsweise anatomische Modelle wie Knochen, Muskeln oder Gewebe mit Innenstrukturen sowie verschiedenen Materialien hergestellt um realistische Eigenschaften zu erzielen.

“Anwendungen der Kunden erstrecken sich dabei von  Medizinwissenschaften bis hin zu Soft-Robotik,” so Pachaly. “Dies umfasst anatomische Modelle für Universitäten bis hin zu bionischen Händen, bei denen elektrische Leitfähigkeit in Greifvorrichtungen integriert wird, um eingebettete Funktionen zu schaffen.”

Auch Produktdesigner können Vorteile aus dieser Technologie ziehen, wobei vor allem die Kombination verschiedener Härtegrade von Materialien eine bedeutende Rolle spielt. Eine Schuhsohle beispielsweise besteht aus heterogenen Teilen die entweder weicher oder härter sind, je nach Bedarf. Ein solches Produkt kann in einem einzigen Prozess, den ACEO 3D+ nennt, sowie nun auch mit mehreren Materialien gefertigt werden.

Das Multi-Material 3D-Druck-Verfahren von ACEO kann auch für die Kombination von Siliconen mit anderen Materialien eingesetzt werden, die teils härtere Segmente erfordern. Derzeit werden Materialien wie Duroplast und harte Kunstharze genauer unter die Lupe genommen, um diese zukünftig mit dem Verfahren kompatibel zu machen.