voxeljet zeigt, wie Recycling von Nylonabfallpulver die Betriebskosten im 3D-Druck um bis zu 50% reduziert
Die Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeit spielen in der additiven Fertigung eine immer wichtigere Rolle, aber dennoch gibt es ein großes Problem bei der Verwendung von PA12 im 3D-Druck: das Entstehen von Recycling von Nylonabfallpulver, welches verhindert, dass der Einsatz von PA12 als nachhaltig angesehen werden kann. Dies könnte sich jetzt dank einer erfolgreichen Studie von voxeljet in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), der Dressler Group GmbH und der Universität Bayreuth ändern. Und das Beste daran ist, dass Sie die fertigen Bauteile auf der diesjährigen Formnext vom 19. bis 22. November am voxeljet-Stand E08 oder am Fraunhofer-Stand C71 in Halle 12.1 besichtigen können und darüber hinaus weitere Rückfragen stellen können.
Das Nylonabfallpulver entsteht dadurch, dass PA12 in SLS-Druckern sehr hohen Temperaturen im Bauraum ausgesetzt wird, wodurch sich Polyamidketten nach der Kondensation verlängern. Diese Veränderung hat dann wiederum zur Folge, dass sich die Fließeigenschaften und die Schmelzviskosität verschlechtern, was die Wiederverwendung des Pulvers erschwert, da der Energieeintrag von den Lasern zu kurz ist, um lange Molekülketten korrekt verarbeiten zu können.
Dank der HSS-Technologie von voxeljet konnte recyceltes PA12-Pulver erfolgreich verarbeitet werden und die Dressler Group hat das Pulver zuvor für die Anforderungen im HSS-Verfahren aufbereitet. (Bild: voxeljet)
Ziel der Studie ist es, das PA12-Material für den High-Speed-Sintering-3D-Druck wiederverwendbar zu machen. Dazu wurde das Nylonabfallpulver auf selektiven Lasersystemen von der Dressler Group GmbH recycelt und konnte so anschließend vom Fraunhofer IPA an der Universität Bayreuth mithilfe einer VX200 HSS-Plattform von voxeljet 3D-gedruckt werden. „Die VX200 HSS-Technologie ist ein Open-Source-System, das es uns ermöglicht, die Prozessparameter schnell zu ändern und an jedes Pulver anzupassen“, sagt Jan Kemnitzer, Leiter des Forschungsteams am Fraunhofer IPA. Er fügt hinzu: „So konnten wir den 3D-Drucker schnell an das Material anpassen und dabei gleichbleibende oder verbesserte Ergebnisse bei den Teileeigenschaften erzielen.“ Außerdem basiert das High-Speed-Sintering System auf einem Tintenstrahlkopfdruck und einer Infrarotheizung, die eine thermisch schonende Wärmebehandlung durchführen kann. Dadurch kann das Nylonabfallpulver nach und nach gesintert werden, was den Prozess der Wiederverwendung einfacher macht. Die Aufarbeitung des gebrauchten Pulvers übernahm die Dressler Group GmbH, um Materialeigenschaften wie Fließfähigkeit und Feuchtigkeit für den Einsatz in der HSS-Technologie zu homogenisieren.
Die Studie zeigt, dass eine nachhaltige Wiederverwendung des Pulvers möglich ist, was wiederum Materialkosten und Abfall senkt. Dr. Holger Leonards, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Dressler Group, betonte: „Das Recycling von PA12-Pulver kann effektiv zur Kostensenkung und zur Unterstützung der Nachhaltigkeitsziele im Bereich der additiven Fertigung beitragen.“ Auch Tobias Grün, Produktmanager bei voxeljet, fügt hinzu: „Normalerweise sind 50% der Betriebskosten auf die Pulverkosten zurückzuführen. Daher hat diese Entwicklung einen enormen Effekt auf die Kosteneffizienz und fördert gleichzeitig einen zirkulären Materialfluss, wodurch Abfall reduziert wird.“ Damit ist die Studie über das Nylonabfallpulver ein wichtiger Beitrag zur Kreislaufwirtschaft der additiven Fertigung und mehr darüber können Sie HIER erfahren.
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*Coverbildnachweis: voxeljet
