VaporFuse Surfacing, eine grüne Lösung für verbesserte Eigenschaften von Bauteilen
Wenn es um den Workflow der additiven Fertigung geht, diskutieren wir oft über verschiedene Drucktechnologien und Softwares zur Modellierung. Dabei scheint es beinahe so als würde über die Nachbearbeitung nicht genug gesprochen werden. Dennoch ist die Nachbearbeitung der Drucke ein entscheidender Schritt, da sie jedem Stück seinen Endzustand und seine Farbe verleiht. Es ist im Grunde der Schritt, der „das Geschäft besiegelt“. Es gibt einige wenige Unternehmen, die versuchen, in diesem Bereich innovativ zu sein. Eine besondere Initiative die daher kürzlich unsere Aufmerksamkeit erregt hat, ist eine Lösung zum Dampfpolieren namens VaporFuse Surfacing (VFS), die von dem AM-Unternehmen DyeMansion entwickelt wurde. Zusammen mit der Hardware Powerfuse S ist die Lösung auf eine Nachbearbeitung ausgerichtet, die über die Ästhetik hinausgeht. Sie behandelt die Oberflächen auf umweltfreundliche und industrielle Weise.
Aus diesem Grund wurde das wachstumsstarke Unternehmen aus München vom Europäischen Innovationsrat (EIC) im Rahmen der ersten „Green Deal“-Ausschreibung ausgewählt. Der EIC verteilt über 307 Millionen Euro an 64 spielverändernde „Green Deal“-Startups aus 2000 Bewerbungen, die zu den Zielen der europäischen Green-Deal-Strategie und des Konjunkturprogramms für Europa beitragen.
DyeMansion ist ein führendes Unternehmen im Bereich der Finishing Systeme im industriellen 3D-Druck für Kunststoffe, das 2015 mit der Einführung der weltweit ersten Färbeanlage DM60 begann. Heute bietet das Unternehmen einen ganzen Workflow zur Nachbearbeitung, auch bekannt als der Print-to-Product-Workflow, an, der die Reinigung von Teilen, zwei verschiedene Optionen zur Oberflächenbehandlung und die Einfärbung für nahezu jede 3D-Polymer-Technologie und jedes Material umfasst.
Die Powerfuse S Lösung mit der VaporFuse Surfacing Technologie | Bildnachweis: DyeMansion
Verbesserte Eigenschaften der Bauteile mit VaporFuse Surfacing
VaporFuse Surfacing ist eine umweltfreundliche industrielle Technologie, die versiegelte und glatte Oberflächen mit verbesserter Luftdichtheit, verbessertem Bakterienschutz und verbesserter Festigkeit der Teile liefert. Während des Prozesses wird die Rauheit der Oberflächen auf ein Minimum reduziert. Die Technologie eignet sich für die Endbearbeitung von Teilen, die mit Lasersintern (SLS), HP Multi Jet Fusion oder anderen Technologien wie FDM hergestellt werden. Sie ist mit einer breiten Palette von Werkstoffen kompatibel, von zähem PA12 bis TPU und anderen weichen Materialien. Eine kürzlich veröffentlichte Testreihe zeigt die bemerkenswerten Ergebnisse, zu denen VaporFuse beiträgt:
- Versiegelte Oberflächen: Die Rauheit wird sowohl innen als auch außen um bis zu über 80% reduziert. Dies führt zu einem besseren Wasser- und Luftstrom in jedem Teil.
- Produktive Spritzlackierung: VaporFuse ersetzt den Grundierungsschritt und reduziert den Zeit- und Materialaufwand bis auf ein Drittel.
- Verbesserte Luftdichtheit: Teile mit einer sehr dünnen Schichtdicke werden durch VaporFuse luftdicht, was mehr Designfreiheit und den Einsatz von weniger Fertigungsmaterial ermöglicht.
- Geringere Reibung: Durch den Einsatz der VaporFuse Surfacing Technologie können glatte Teile mit über 40% weniger Reibung, weniger Abrieb und ohne Scheuereffekt hergestellt werden.
- Verbesserte Stabilität: Bedruckte Teile mit größerer Flexibilität & reduzierter Versprödung.
- Hemmung von Bakterien: VFS schützt Oberflächen vor bakteriellem Wachstum, wodurch sie leichter zu reinigen und zu desinfizieren sind. Das führt zu abwaschbaren Oberflächen, die resistent gegen chemische und ölige Produkte sind und Rückstände nach der Reinigung der Teile vermeiden.
Durch den Einsatz der VFS-Technologie werden Zeit und Material beim Auftragen von Sprühfarbe auf nur ein Drittel reduziert | Bildnachweis: DyeMansion
Das obige Beispiel zeigt die Verbesserungen, die VaporFuse Surfacing für eine effizientere Spritzlackierung bietet. Tests zeigten, dass ein unbehandeltes Teil sechs Lackschichten benötigt, um ausreichenden Glanz und Deckkraft zu erreichen. Auf dem gleichen Teil, das zuvor mit VaporFuse behandelt wurde, waren nur zwei Schichten erforderlich, um den gleichen Effekt zu erzielen. Außerdem kann bei bestimmten Anwendungen der Grundierungsschritt bei Verwendung von VaporFuse Surfacing ersetzt werden.
Auf der Oberfläche des mit VaporFuse behandelten Teils sind keine Rückstände (in diesem Fall Öl & Ölentferner) sichtbar. | Bildnachweis: DyeMansion
Das zweite Beispiel zeigt den positiven Effekt, den VaporFuse auf die Sauberkeit der Komponenten hat. In beiden Fällen wurde zuerst Öl aufgetragen, gefolgt von einem Ölentferner. Nach einer kurzen Wartezeit wurde das Öl zunächst mit einem Tuch entfernt und die Komponente anschließend abgewaschen. Das obige Bild zeigt den Rückstand unter dem Mikroskop. Nur die mit VaporFuse behandelte Komponente konnte vollständig gereinigt werden.
VaporFuse Surfacing: Anwendungsbereiche
Die oben erwähnten Eigenschaftsverbesserungen haben besonders wichtige Auswirkungen auf die folgenden Sektoranwendungen:
- Industrielle Anwendungen: Luft- und Flüssigkeitsleitungen, Werkzeugeinsätze und Abdeckungen
- Automobilanwendungen: Sichtbare Innenteile, Luft- und Flüssigkeitsleitungen
- Anwendungen für Verbraucher: Brillen, (Sport-)Helme, Fahrradsitze, Spielzeug für Kinder
- Medizinische Anwendungen: Orthesen & Prothesen, Schutzmasken, Laborgeräte, Zentrifugen
- Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Pick & Place-Anwendungen, Robotik, Abdeckungen und Rohre
- Anwendung in der Luft- und Raumfahrt: Sichtbare Innenteile, Sitzeinsätze und Bezüge
Gerade die versiegelten Oberflächen – die leichter zu reinigen sind, weniger Reibungseffekte und eine erhöhte Stabilität der Teile haben – eröffnen völlig neue Anwendungsmöglichkeiten.
Mehrere Sektoren können von der Einführung der VFS-Technologie profitieren | Bildnachweis: DyeMansion
Eine grüne & industrielle Lösung
Bisher wurde die chemische Glättung meist mit aggressiven Chemikalien in Verbindung gebracht. Diese erzeugen giftige Abfälle, die sich schlecht auf den ökologischen Fußabdruck auswirken, aber auch potenziell schädlich für die Betreiber sein können, da es sich um CMR-Lösungsmittel (krebserzeugende, erbgutverändernde und fortpflanzungsgefährdende) handelt. Daher war die Erfindung einer nachhaltigen Lösung für die Nachbehandlung notwendig.
Im Jahr 2019 brachte DyeMansion den Powerfuse S auf den Markt, das System zum Dampfpolieren, das alle Arbeitsschutznormen erfüllt. Bei der Entwicklung des Powerfuse S hatte das in München ansässige Unternehmen das Prinzip der wirtschaftlichen Nachhaltigkeit im Sinn, das ein langfristiges Wirtschaftswachstum ohne negative Auswirkungen auf soziale, ökologische und kulturelle Aspekte der Gemeinschaft ermöglicht.
Die Veredelung mit der VFS-Technologie erfolgt mit einem umweltfreundlichen Lösungsmittel | Bildnachweis: DyeMansion
Mit dem „VaporFuse Eco Fluid“, einem sicheren Lösungsmittel für die Industrie, folgt DyeMansion diesem Prinzip. Das Lösungsmittel ist ein Nicht-CMR-Lösungsmittel, umweltfreundlich und für die Verarbeitung von Kunststoffen mit Lebensmittelkontakt zugelassen (Verordnung EU 10/2011). Darüber hinaus produziert das System keinen Abfall, da ein vollständig geschlossener Kreislauf mit integrierter Rückgewinnung des Lösungsmittels besteht. Das System kann autonom 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche betrieben werden und ist für die Industrie 4.0 anwendbar.
Die Lösung erzeugt keinen Abfall, dank der Kammer mit geschlossenem Kreislauf |Bildnachweis: DyeMansion
Lernen Sie den PowerFuse S kennen
Sie interessieren sich für den Powerfuse & die VaporFuse Surfacing Technologie? Auf der Formnext Connect 2020 vom 10. bis 12. November können Sie alles über das System erfahren. Tickets & weitere Informationen erhalten Sie HIER.
Weitere Informationen über VaporFuse Surfacing und Powerfuse S finden Sie außerdem HIER oder im folgenden Video. Wenn Sie es an Ihren eigenen Teilen ausprobieren möchten, können Sie mit einem kostenlosen Benchmark beginnen.
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