Das Institut für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart (IKT) entwickelt im Rahmen eines zweijährigen Forschungsprojekts gemeinsam mit der Firma Bernhardt Kunststoffverarbeitung GmbH ein 2-Komponenten-Filament mit Soft-Touch-Oberfläche für die additive Fertigung im Strangablegeverfahren.

Die additive Fertigung ermöglicht es, durch den automatisierten, formlosen schichtweisen Aufbau komplexe physische 3D-Objekte zu erzeugen. Trotz der vielen Freiheitsgrade, die die additive Fertigung besitzt, bestehen materialseitig große Einschränkungen. Bislang konnten im Strangablegeverfahren keine Soft-Touch-Oberflächen realisiert werden. Zu weiche Filamente lassen sich aufgrund ihrer erhöhten Knickneigung nicht gut in den Schmelzekopf fördern.

Im Projekt sollen daher neuartige sogenannte Core-Shell-Filamente entwickelt werden, bei denen zwei unterschiedliche Werkstoffe gezielt in Kern und Mantel kombiniert werden, um Eigenschaftskombinationen zu realisieren, die mit Mono-Filamenten aus den jeweiligen Ausgangspolymeren nicht erreichbar sind. So soll z.B. durch die Kombination eines steifen und dadurch förderbaren Kerns mit einer nachgiebigen Mantelschicht der Druck von nachgiebigen Dichtungen oder Griffkomponenten ermöglicht werden.

Dabei sollen Shore-Härten von unter 60 A realisiert werden, die sich mit dieser Art von 3D-Druckern bisher nicht verarbeiten ließen. Die Forscher hoffen, durch diese Entwicklung auch einer Erhöhung der Schichthaftung in Aufbaurichtung zu erzielen.

Ergänzend soll hierbei ein modulares Werkzeug zur kontinuierlichen Co-Extrusion erarbeitet werden, welches die gezielte Steuerung des Aufbaus des Core-Shell-Querschnitts ermöglicht, um den Prozess anpassbar auf jeweils andere Core-Shell-Konfigurationen zu machen.

Dieses Kooperationsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) innerhalb des Zentralen Inovationsprogramms Mittelstand (AiF-ZIM) gefördert.

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