Extrusionsbasiertes SEAM-3D-Druckverfahren zur schnellen Fertigung von großformatigen und beanspruchbaren Kunststoffbauteilen sowie dem Bedrucken von Textilhalbzeugen für effiziente Verbindungslösungen

Der 3D-Druck eröffnet völlig neue Produkt- und Fertigungsansätze. Mit dem am Fraunhofer IWU entwickelten Verfahren SEAM (Screw Extrusion Additiv Manufacturing) ist die effektive Herstellung von Kunststoff-Großstrukturen möglich. Das SEAM-System besteht aus einer extrusionsbasierten Plastifiziereinheit zur Verarbeitung von handelsüblichen ggf. faserverstärkten Kunststoff-Granulaten, die mit unterschiedlichen kinematischen Systemen kombiniert wird. Die Herstellung, Vermarktung und der Vertrieb wurden dabei über die neu gegründete Fa. 1A Technologies aufgebaut.
Der SEAMHex ist dabei ein 3D-Drucker, der über eine x-, y- und z-bewegte Bauplattform mit einer zusätzlichen in z-Richtung beweglichen Druckkopfeinheit besteht. Die beheizte Vakuumbauplattform wird dabei über eine 6-Achsen-Parallelkinematik (Hexapod) bewegt, die sich durch eine hohe Dynamik, geringe bewegte Massen und eine damit einhergehende hohe Positionier- und Bahngenauigkeit auszeichnet und sich somit besonders für den hocheffizienten 3D-Druckprozess eignet.
Dank der Parallelkinematik kann die Bauplattform gekippt und unter der Düse der Plastifiziereinheit entlang bewegt werden. Somit wird das Applizieren auf gekrümmten Flächen, beispielsweise von eingelegten Metall-, Kunststoff- oder Textilstrukturen, möglich. In Versuchen wurde das Bedrucken von Textilen untersucht und dabei hohe Verbundhaftungen erreicht. Mit den auf Textilen aufgedruckten Strukturen konnten effiziente Verbindungslösungen zu ebenfalls 3D-gedruckten Strukturbauteilen geschaffen werden, die Potentiale für zahlreiche textilbespannte Anwendungen im Fahrzeugbau, im Design oder in der Medizintechnik versprechen.