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Additive Fertigung und Spritzgussverfahren werden eins!

26/06/2019

Das SKZ untersucht Hybridschweißungen von laser-gesinterten und gespritzten Kunststoffbauteilen gleichartiger Materialien, um Synergien für beide Fertigungsverfahren zu schaffen.

Im Rahmen von Industrie 4.0 nimmt die additive Fertigung in intelligenten Fabriken eine Schlüsselrolle ein. Das generative Fertigungsverfahren „Selektives Lasersintern“ (LS) etabliert sich dabei verstärkt in der Serienfertigung als Ergänzung zu konventionellen Produktionsverfahren. Während beispielsweise im Spritzgießen große Stückzahlen die Fertigungskosten von Kunststoffbauteilen senken, kommen beim Lasersintern vor allem die Vorteile der Funktionsintegration oder der On-Demand-Fertigung zum Tragen. Durch das Verbinden von Kunststoffbauteilen aus verschiedenen Fertigungsverfahren können diese Vorteile gezielt kombiniert sowie profitabel genutzt werden.

In einem abgeschlossenen Forschungsprojekt am SKZ konnten bereits erste Erkenntnisse, Restriktionen und Konstruktionsempfehlungen zum Ultraschallschweißen und Heizelementschweißen von LS-Kunststoffbauteilen aus PA 12 gewonnen und eine gute Schweißbarkeit nachgewiesen werden.

Das Ziel weiterführender und geplanter Forschungsaktivitäten ist es, die Fügetechnik für weitere aussichtsreiche LS-Materialien – beispielsweise PP, PA6 oder verstärkte Kunststoffe – hinsichtlich des Ultraschall- und Heizelementschweißverhaltens zu untersuchen. Für zukünftige LS-Serienproduktionen und die Verkettung verschiedener Produktionsprozesse sollen insbesondere Erkenntnisse über Hybridverbindungen von gespritzten und gesinterten Kunststoffbauteilen aus gleichartigen Materialien erarbeitet werden. Durch diese Untersuchungen erweitert sich einerseits das LS-Einsatzspektrum, andererseits können durch geschickte Kombination der Vorteile verschiedener Kunststofffertigungsverfahren auch neue Produktionsketten erschlossen werden.

Das Vorhaben mit dem Förderkennzeichen 20567 N wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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 (© SONOTRONIC Nagel GmbH)

Am SKZ werden Hybridschweißungen von laser-gesinterten und gespritzten Kunststoffbauteilen gleichartiger Materialien untersucht, um Synergien für beide Fertigungsverfahren zu schaffen.