Dresdner Forscher entwickeln magnetisches ‘smart TPU’ für FFF-3D-Druck

Forscher der Technischen Universität Dresden haben ein magnetisches Elastomerfilament auf TPU-Basis entwickelt und mit der FFF-Technologie 3D-gedruckt. Durch die Verwendung eines neuartigen Druckkopfes und eines Magnetfeldes war das Team in der Lage, magnetische Partikel in der thermoplastischen Elastomermatrix vorzustrukturieren und ihr nach der Extrusion magnetische Eigenschaften zu verleihen.

Die Verwendung “intelligenter” Materialien mit anpassbaren Eigenschaften oder Merkmalen ist ein weit verbreitetes Forschungsthema, das Potenzial für maßgeschneiderte Lösungen, Gewichtsreduzierung oder Mehrwert von Produkten durch integrierte Funktionalität bietet. Daher sind besonders feldgesteuerte Hybridmaterialien wie magnetorheologische (MR) Elastomere oder elektrorheologische (ER) Flüssigkeiten wertvoll und stehen im Fokus von Wissenschaft und Forschung.

Gleichzeitig hat die additive Fertigung in den letzten zehn Jahren einen starken Einfluss auf die Produktionsprozesse gehabt. Heute ist ein 3D-Drucker über alle Disziplinen hinweg in vielen Unternehmen, in Forschungseinrichtungen und auch in Privathaushalten zu finden. Das FFF-Verfahren (Fused Filament Fabrication) ist wegen seiner geringen Kosten und Einfachheit besonders beliebt.

In der Arbeit der Wissenschaftler wird ein neuer Ansatz zur Erzeugung von feldstrukturierten magnetischen Elastomeren nach dem FFF-Verfahren und ein entsprechend entwickelter Prototyp eines Druckkopfes zur Implementierung vorgestellt und diskutiert.

Der Fachartikel mit dem Titel “Field-structured magnetic elastomers based on thermoplastic polyurethane for fused filament fabrication” kann hier kostenlos abgerufen werden.