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Additive Fertigung von Informationsträgern mit Formgedächtniseigenschaften

Vortrag gehalten auf der WerkstoffWoche 2019, Symposium "Additive Fertigung", 18.-20. September 2019, Dresden
 
: Chalissery, Dilip; Rümmler, Tobias; Pretsch, Thorsten

2019, 33 Folien
WerkstoffWoche <2019, Dresden>
Symposium "Additive Fertigung" <2019, Dresden>
Fraunhofer-Gesellschaft FhG
Fraunhofer Exzellenzcluster »Programmable Materials«; PN 630500
2D Mechanik und Oberflächen
Fraunhofer-Gesellschaft FhG
PN 630039
Integration of shape-memory properties into polymeric 3D printing materials
Deutsch
Vortrag
Fraunhofer IAP ()
Formgedächtnispolymer; shape memory polymer; programmierbare Materialien; Informationsträger; QR Code-Träger; 3D-Druck; Schmelzschichtung; Fused Filament Fabrication; FFF-Verfahren
Anfrage beim Institut / Available on request from the institute bibliothek@iap.fraunhofer.de

Abstract
Formgedächtnispolymere (in Engl.: "Shape Memory Polymers") sind stimulus-responsive Materialien. Wird ihnen im Rahmen einer thermomechanischen Vorbehandlung, einer sogenannten Programmierung, eine zweite Form aufgezwungen, dann können sie diese temporäre Form so lange beibehalten, bis man den Formgedächtniseffekt auslöst. Die daraufhin erfolgende Formrückstellung wird schließlich mit der nahezu vollständigen Rückkehr des Materials in dessen ursprüngliche, permanente Form abgeschlossen. In dem Vortrag wird ein neuartiges Herstellungsverfahren für sogen. Quick Response (QR)-Codeträger vorgestellt. Die dazugehörige Materialplattform liefern Polyesterurethane (PEUs) mit Formgedächtniseigenschaften. Das Konzept der Informationsträger sieht vor, dass QR-Codes durch das thermische Auslösen des Formgedächtniseffektes von einem vorübergehend nicht zu entschlüsselnden Zustand in einen maschinell lesbaren Zustand geschaltet werden können, so dass Informationen quasi per Knopfdruck freigegeben werden können. Somit verfügen sie über das Potential zur Kennzeichnung plagiatsgefährdeter Produkte, wo sie Informationen über deren Echtheit preisgeben können. Aufgrund der Tatsache, dass sich frühere Herstellungsverfahren als kompliziert und zeitaufwendig erwiesen haben, wurde die Schmelzschichtung (in Engl.: "Fused Filament Fabrication", kurz FFF) als additive Fertigungstechnologie für die Herstellung von Informationsträgern getestet. Neben den aktuellen Erkenntnissen wird auch skizziert, wo derzeit die Grenzen des FFF-Verfahrens in Bezug auf die horizontale (XY-Druckebene) und die vertikale Strukturauflösung (in Z-Richtung) liegen und welchen Zugang das Druckparameterprofil von PEU für die Herstellung weiterer, filigraner Strukturen ebnen kann.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-559179.html