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Fraunhofer WKI im BMBF-Technologiegespräch: Neue Materialien für UV-härtende Verfahren der additiven Fertigung

Braunschweig / 29. Oktober 2020

Forschende des Fraunhofer WKI entwickeln gemeinsam mit Industriepartnern UV-härtende Materialien für die additive Fertigung mit verbesserten Eigenschaften. Das Team setzt dafür biotechnologisch gewonnene Itaconsäure aus nachwachsenden Rohstoffen ein. Die bisherigen Projektergebnisse werden in einem kostenfreien virtuellen Technologiegespräch des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) am 11. November 2020 vorgestellt. Es findet im Rahmen der Messe »Formnext Connect« statt.

Aus einem Glasgefäß wird eine zähe, honigfarbene Flüssigkeit in einen Metallbehälter gegossen.
© Fraunhofer WKI I Manuela Lingnau
Prepolymer auf Itaconsäure-Basis für die additive Fertigung mit verbesserten Eigenschaften.

UV-härtende Materialien für die additive Fertigung von Polymeren basieren häufig auf radikalisch härtenden Polyestern und Polyurethanen. Als UV-härtende Komponente wird in diesen Harzen hauptsächlich Acrylsäure eingesetzt. Trotz einer relativ großen Materialauswahl in diesem Bereich besteht bei einigen Eigenschaften der gehärteten Bauteile weiterer Optimierungsbedarf, vor allem hinsichtlich Wärmeformbeständigkeit, Sprödigkeit und Schrumpf. Gemeinsam mit den Unternehmen Marabu GmbH & Co. KG, cirp GmbH, Schultheiss GmbH, BMW AG und Worlée Chemie GmbH möchte das Fraunhofer WKI die Eigenschaften von UV-härtenden Materialien für die additive Fertigung verbessern. Den Schlüssel dazu liefert Itaconsäure, die biotechnologisch aus Zucker gewonnen wird. Es handelt sich also um ein Monomer, das in großen Mengen biotechnologisch aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird.

»Gemeinsam mit den Projektpartnern ist es uns gelungen, 3D-Druckmaterialien zu synthetisieren, die sich auf marktüblichen Maschinen verarbeiten lassen. Die besondere Chemie birgt zudem das Potenzial, sich zu einer Alternative zu bisherigen Materialien auf Acrylatbasis zu entwickeln und sie sogar technisch zu übertreffen«, erläutert Dr. Tobias Robert, Projektleiter am Fraunhofer WKI. Erste generierte Harze haben die Industriepartner für verschiedene additive Fertigungsverfahren adaptiert und erfolgreich verarbeitet: Stereolithographie (SLA), Digital Light Processing (DLP) und Multi-Jet Modeling (MJM). An Prüfkörpern und Musterteilen wurde die Eignung für automobile Anwendungen evaluiert.

Die bisherigen Ergebnisse werden am 11. November 2020 im virtuellen Technologiegespräch »Materialinnovationen für die additive Fertigung« des BMBF vorgestellt. In dieser digitalen Veranstaltung werden innovative Entwicklungen im Bereich der additiven Forschung präsentiert, mit dem Ziel Forschung und Wirtschaft stärker zu vernetzen. Die Teilnahme am BMBF-Gespräch ist kostenfrei. Die Veranstaltung ist angebunden an die Leitmesse der additiven Fertigung »Formnext 2020«, die in diesem Jahr aufgrund der Corona-Problematik als »Formnext Connect« erstmalig rein virtuell stattfindet.

Weitere Informationen zur Veranstaltung und ein Online-Formular zur Anmeldung finden Sie hier: https://www.werkstofftechnologien.de/veranstaltungen/bmbf-technologiegespraech-materialinnovationen-fuer-die-additive-fertigung

Das Forschungsvorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen (03XP0095E) gefördert und ist in der Broschüre »Deutschland druckt dreidimensional« aufgeführt.