Neue Standardthermoplaste für das Laser-Sintern: Polypropylen mit guten Verarbeitungs- und Bauteileigenschaften

Die AM Polymer Research GmbH stellt ihr drittes Serienmaterial, ein Polypropylen-Pulver aus der ROLASERIT®-Familie vor.

Das entwickelte ROLASERIT® PP01OF1 macht damit diesen wichtigen Standardkunststoff für das Laser-Sintern verfügbar. Das Material verfügt über sehr gute Verarbeitungseigenschaften. Die Verarbeitung des Materials wurde bereits auf verschiedenen gängigen Laser-Sinter-Anlagen auch bei Kunden erfolgreich und ohne Probleme getestet. Entsprechend der Unternehmensphilosophie nur endqualifizierte Materialien zu vertreiben, sind nur kurze Einfahrzeiten auf den Maschinen erforderlich. So ist innerhalb weniger Tage die Produktion von Kundenteilen möglich. Insbesondere neigt das Material nicht zur Curling- und Verzugsentstehung, wodurch sich leicht eine robuste Verarbeitung einstellen lässt.

Die Bauteile verfügen über gute mechanische Kennwerte und zeigen im Gegensatz zu vielen anderen neuen Materialentwicklungen für das Laser-Sintern ein duktiles Bauteilverhalten mit Bruchdehnungen über 30 %. Das Einsatzspektrum hergestellte Bauteile ist demnach vielfältig und reicht von einfachen Gehäusen bis zu funktionsintegrierten Teilen mit Filmscharnieren. Die Materialkosten sind hierbei signifikant unter den Preisen üblicher Standardmaterialien angesiedelt, sodass die Verwendung des Materials für viele Bauteilgruppen wirtschaftliche Vorteile bietet.

Die AM Polymer Research GmbH hat somit drei verschiedene Thermoplastpulver für das Laser-Sintern bzw. pulverbettbasierte Schmelzen entwickelt und vertreibt diese unter dem Markennamen ROLASERIT®.
Schon 2013 wurde als erstes Material ein elastisches TPU-Material namens ROLASERIT® PB für das Laser-Sintern auf den Markt gebracht. Es zeichnet sich durch ein sehr gutes Fließverhalten und eine mehrmalige 100%ige Wiederverwendbarkeit aus. Die Verarbeitung ist auf allen gängigen Laser-Sinter-Anlagen möglich. Hierbei tritt keine störende Rauchentwicklung auf, wobei eine einfache Belichtung der Konturen ausreichend ist. Die mit dem Material hergestellten Bauteile zeigen Bruchdehnungen teilweise über 500 % und selbst in z-Richtung über 300 %, weisen sehr gute Oberflächeneigenschaften und eine hohe Kantenschärfe mit guter Detailauflösung auf. Zudem ist die herstellbare Härte durch Prozesseinstellungen zwischen 70 und 85 Shore A variabel einstellbar. Die Bauteile sind zudem ohne Infiltration direkt einsetzbar und können einfach gefärbt werden.

Ein grauschwarzes Polyethylen-Material ROLASERIT® PEGR vervollständigt die Materialpalette. Das Material wurde als Einstiegmaterial für einfache preisgünstige Prototypen entwickelt und macht den Massenkunststoff Polyethylen für das Laser-Sinter-Verfahren verfügbar. Wie das zuvor entwickelte Material weist das Pulver eine sehr gute Pulverfließfähigkeit auf. Die Verarbeitung ist ebenfalls einfach. Die Teile weisen für PE typische Festigkeitskennwerte bei einer gut handbaren Bauteilduktilität auf. Aufgrund der für PE typischen Bauteileigenschaften mit einer geringen Bauteilhärte lassen sich die Bauteile sehr gut nachbearbeiten.

AM Polymer Research GmbH mit Firmensitz in Duisburg ist eine Ausgründung aus der Universität Duisburg-Essen und wurde 2014 gegründet. Die Firma hat sich auf die Entwicklung, Herstellung und den Vertrieb von Laser-Sinter-Materialien sowie anforderungsgerechte Entwicklung von Materialien im Bereich Additive Fertigungsverfahren spezialisiert. Das Team der Firma kann hierbei auf langjährige Erfahrungen im Bereich der Additiven Fertigungsverfahren zurückblicken. Die Gründer Dr.-Ing. Andreas Wegner und Prof. Dr.-Ing. habil. Gerd Witt können hierbei auf zehn bzw. zwanzig Jahre Erfahrung beim Laser-Sintern von Kunststoffen zurückgreifen. 2015 wurde ein eigenes AM Anwendungszentrum mit Labor in Krefeld eingerichtet. Mit Timur Ünlü ist 2018 ein langjähriger Experte im Bereich der Pulverherstellung in die Firma eingestiegen.
Über die kommerzialisierten Produkte hinaus werden weitere wichtige Standard-Thermoplasten wie PA6 oder PBT für das Laser-Sintern entwickelt. Der derzeitige Entwicklungsstand zeigt hier bereits vielversprechende Eigenschaften dieser zukünftigen Produkte. Um zukünftig noch flexibler auf Entwicklungstrends reagieren zu können, wir derzeit am Standort Willich eine Produktionsstätte mit drei Produktionslinien für die Pulverherstellung und -veredelung sowie das AM-Anwendungszentrum mit erweitertem Labor aufgebaut. Im diesem Rahmen wird bis Ende 2018 ebenfalls eine Anlage zur Pulververrundung aufgebaut. Mit dieser können die Eigenschaften der hergestellten Pulver noch weiter gesteigert werden. Mit der Anlage können Materialien im Tonnen-Maßstab veredelt werden.