Freeformer-Auftritt 3D-Gedrucktes vom Greifer bis zum Implantat

Vom 8. bis 10. April 2025 präsentiert Aarburgadditive in Detroit vieles aus dem Portfolio zur additiven Fertigung. Mit dabei ist etwa der Freeformer 750-3X.

Im Rahmen der der Rapid+tct 2025 präsentiert Arburg, wie es heißt, neben dem oben genannten Maschinenexponat auch innovative Anwendungsbeispiele. Auch könne am Messestand ein breites Materialspektrum besehen werden, das sich mit den industriellen Arburg-3D-Druckern verarbeiten ließe. Und als nicht weniger interessant und nachhaltig gilt die Möglichkeit, im Arburg-Kunststoff-Freiformen (AKF) teure Polymere mehrmals zu nutzen, um sie in den Wertstoffkreislauf zurückzuführen. Werden wir nun konkreter ...

Ein flexibler Freeformer in Hochtemperaturversion

In Detroit wird ein Freeformer 750-3X in Hochtemperaturausführung präsentiert. Damit können auch anspruchsvolle Funktionsbauteile aus einem unterschiedlichsten Kunststoffgranulaten additiv gefertigt werden. Der Bauraum lässt sich dazu auf 200 °C temperieren. Die Plastifizierung des Kunststoffs erfolgt dann bei bis zu 450 °C. Die Maschine verfügt außerdem über drei Austragseinheiten, sodass sich auch komplexe Geometrien und funktionale Multimaterial-Kombinationen mit Stützmaterial aufbauen lassen, wie Arburg weiter ausführt. Im AKF-Verfahren könnten mit diesem industriellen 3D-Drucker deshalb schnell und flexibel größere Funktionsbauteile oder Kleinserien gedruckt und auch noch individualisiert werden.

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Hightech-Kunststoffe für die additive Fertigung

Die von Arburg vorgestellten Kunststoffgranulate dienen auch zur Herstellung von Bauteilen, die spezifische Zulassungen und Zertifizierungen benötigen. Man denke etwa an Medizin, Elektronik, Mobilität oder Luftfahrt. Dazu zählen unter anderem Ultem 9085 (PEI = Poletheryimid), LMPEAK (leicht schmelzendes Polyaryletherketon) und PEEK (Polyetheretherketon). Neu im AKF-Materialportfolio ist aber das für Lebensmittel und Trinkwasser zugelassene Material Grilamid TR 90. Dieses amorphe PA12 hat Arburgadditive übrigens in Kooperation mit der Ems Chemie sozusagen für den 3D-Druck geeignet gemacht. Um die Nachhaltigkeit zu fördern, können Break-away-Stützstrukturen – etwa aus Ultem 9085 – zerkleinert und in Form von Flakes mehrfach wiederverwendet werden.

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Ersatzteile drucken, sobald sie gebraucht werden

Wie Arburgadditive weiter ausführt, ist ein großer Vorteil der additiven Fertigung, dass man Ersatzteile genau dort und zu dem Zeitpunkt fertigen kann, wo und wann sie gebraucht werden. Als Praxisbeispiel werden deshalb Lichtschalter aus flammhemmendem PC/ABS-Compound (Polycarbonat/Acrylnitrilbutadienstyrol) gezeigt, welche etwa die Österreichische Bundesbahn (ÖBB) für ihre Nachtzüge nach Bedarf mit einem Freeformer anfertigen lässt. Der Freeformer eignet sich aber auch für die schnelle und günstige Herstellung von Betriebsmitteln und sogenannten End-of-Arm-Tools (EOAT). Die Fertigung von Pflanztöpfen bei der Osko zeigt dazu etwa, wie sich 3D-Druck und automatisierte Spritzgießprozesse optimal ergänzen. Denn die spritzgegossenen Töpfe werden mit einer speziellen Packaging-Automation mit exakt an das Produkt angepassten, 3D-gedruckten Greifern schonend gehandhabt, wie Arburgadditiv erklärt. Das stabile schwarze Greifermittelstück besteht aus faserverstärktem Kunststoff und ist damit um den Faktor zwei bis drei leichter und günstiger als ein Pendant aus Aluminium, wie der Aussteller betont. Die vier weißen Greifringe in Hart-Weich-Kombination wurden dazu im AKF-Verfahren produziert. Der weiche Greifer wird dabei per Druckluft „aufgeblasen“ und dadurch das Spritzteil für die Entnahme aus dem Werkzeug fixiert.

3D-Druck funktioniert auch im Reinraum

Der Freeformer eignet sich auch besonders gut für den Einsatz im Reinraum und für neue Anwendungen in der Medizintechnik, wie es weiter heißt. Typische Produkte seien resorbierbare Implantate, Brustprothesen oder medizintechnische Geräte und Hilfsmittel. Auf der Messe werden als Beispiele unter anderen Nasen- und Ohrprothesen aus sterilisierbarem TPE (TM5 Med), das ist ein thermoplastisches Elastomer, präsentiert. Eine neue Anwendungsidee ist das „iKnee“, bei dem es sich um ein patientenspezifisches Implantat auf Basis von medizinischem TPU (thermoplastisches Polyurethan) handelt, das sich minimalinvasiv als Knorpelersatz ins Knie einführen lässt. Innen hohle medizinische Ventilkörper fertigt ein anderer Spezialist mit dem Freeformer 750-3X an, der diese Bauteile luftdicht und belastbar in Multi-Materialkombination aus Polypropylen (PP) und TPE druckt.

3D-Druck

Ingenieurtechnik ermöglicht intelligente Implantate

Additiv gefertigte Bauteile lückenlos verfolgen

Unabdingbare Voraussetzung für den Einsatz additiv gefertigter Funktionsbauteile in sicherheitsrelevanten Bereichen ist laut Arburgadditive ein reproduzierbares und prozesssicheres Druckverfahren. Das braucht man beispielsweise für patientenspezifische Implantate oder sicherheitsrelevante Komponenten in Flugzeugen, wo zwingend die Möglichkeit einer lückenlosen Dokumentation und Rückverfolgbarkeit der Produktionsparameter für jedes einzelne Bauteil gegeben sein muss. Für diesen Zweck bieten die Spezialisten die Kundenportal-App „ProcessLog“. Denn damit ließen sich vielfältige Prozess- und Bauauftragsdaten von AKF-Bauteilen übersichtlich grafisch darstellen und dokumentieren. Das sorge nicht nur für Transparenz sondern auch für hohe Teilequalität und damit weniger Ausschuss.

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