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Größere Objekte, die mit 3D-Druck gefertigt werden, werden bei der Produktion mehrere Einzelteile ausgedruckt. Diese Teile müssen miteinander verklebt werden. Das Regensburger Unternehmen relyon plasma zeigt mit dem 3D-Druck-Dienstleister wie Plasmatechnologie für die Verklebung zum Einsatz kommt.
Verklebungen können bei dem 3D-Druck von Einzelteilen eine Herausforderung sein. Vor allem bei langen schmalen Bauteilen, welche Stoß auf Stoß geklebt werden, ist die geforderte Festigkeit der Klebeverbindung oft nicht ausreichend.
Plasmahandgerät für den 3D-Druck
Laut Presseaussendung von relyon plasma GmbH ist diese Schwäche des 3D-Drucks eine Stärke von der firmeneigenen Plasmatechnologie. Wenn eine Oberfläche vor dem Verkleben mit Plasma funktionalisiert wird, zeigen die daraus resultierenden Verklebungen eine deutliche Haftungsverbesserung. Diese Oberflächenfunktionalisierung durch Plasmabehandlung beruht im Wesentlichen auf zwei Effekten.
Der Feinstreinigung der Oberfläche von organischen Verunreinigungen sowie der Erhöhung der Oberflächenenergie für eine verbesserte Benetzbarkeit durch den Kleber. Hierfür hat das Unternehmen ein Plasmahandgerät mit dem Namen piezobrush PZ2 im Angebot. Anwender brauchen für das Gerät keine spezialisierten, technischen Kenntnisse und auch eine aufwändige Infrastruktur wird nicht benötigt. Hierbei bildet der TDK CeraPlas Plasmagenerator, ein Hochspannungsentladungs-Bauelement für die Plasmaer-zeugung das Herzstück dieses Plasmahandgerätes.
Verbesserte Verklebungen durch Plasmaaktivierung der Einzelteile
Der Dienstleister zeigt in zwei Anwendungsfällen das Potenzial der Plasmatechnologie von relyon plasma. Die Türinnenverkleidung eines Elektro-Kleinserienfahrzeugs eines deutschen Start-Ups wurde von Creabis aus ungefülltem PA12 durch selektives Laser Sintern (SLS) in vier Einzelteilen gedruckt. Anschließend wurden diese mit Plasma aktiviert und mit Cyanoacrylat (Sekundenkleber) gepunktet.
Rund eine Stunde später, in der die Plasmaaktivierung der Teile immer noch anhält, wurden sie mit Zwei-Komponenten-Kleber final strukturverklebt.
Das zweite Beispiel ist eine Motorradverkleidung für den Rennsport, die im 3D-Druck aus zwölf Einzelteilen gefertigt und nach einer Vorbehandlung mit dem piezobrush PZ2 verklebt wurde. Die dabei erreichte Klebefestigkeit stellt sicher, dass die Verkleidung nach der Montage am Motorrad, selbst bei Geschwindigkeiten über 200km/h zusammenhält. Interne Tests zeigen, dass die mit Plasmatechnologie behandelten Bauteile eine 3-fach höhere Festigkeit der Klebeverbindung aufweisen als unbehandelte Teile.
