Dr. Petr Schurek von der CHT Gruppe hielt kürzlich auf dem Silicone Elastomers World Summit 2020 einen Vortrag über 3D-druckbare Silikone und neueste Entwicklungen in der Fertigung von Additiven. Der Silicone Elastomers World Summit 2020 fand als Online-Veranstaltung am 15. und 16. Dezember statt. Am zweiten Veranstaltungstag stellte Dr. Petr Schurek, Forschung & Entwicklung LSR & 3D-Druck bei der CHT Germany GmbH, die neuesten technologischen Entwicklungen im 3D-Druck vor.
Wir haben Dr. Schurek nochmal ein paar Fragen gestellt, um einen kurzen Überblick über Silikone für den 3D-Druck zu erhalten:
Welche neuen Möglichkeiten eröffnet der 3D-Druck für die Verarbeitung von Silikonen?
Dr. Schurek: Mit den meisten vorhandenen 3D-Druckern können nur Duroplast-Polymere gedruckt werden. Es ist zwar ein anderes Drucksystem erforderlich, doch mit 3D-druckbaren Silikonen können in schnellen Taktzeiten Prototyp-Iterationen (6-20 Stunden), Einzel- oder Kleinserienteile und Teile gedruckt werden, die nicht im Spritzgussverfahren hergestellt werden können, z.B. wenn gedruckte Objekte bestimmte physikalische Eigenschaften von Silikonen aufweisen müssen.
Was sind einige der größten Herausforderungen in der 3D-Druckindustrie?
Dr. Schurek: Die 3D-Druckindustrie ist relativ neu, so dass sich nicht alle Menschen ihrer Möglichkeiten bewusst sind und noch nicht viele über 3D-Drucker verfügen oder diese bedienen können. Die Herausforderung besteht darin, schnell und kostengünstig Silikonteile in einer Qualität herzustellen, die der von Spritzgussteilen nahekommt.
Gibt es andere Materialien auf dem Markt und falls ja, wie verhalten sie sich im Vergleich zu 3D-druckbaren Silikonen? Welche Vorteile hätte man bei der Verwendung von Silikonen?
Dr. Schurek: Andere Materialien weisen keine weichen, silikonähnlichen Eigenschaften auf. Einige Polyurethane zwar schon, aber sie sind wiederum nicht biokompatibel. Ein Hauptvorteil von Silikonen ist: Sie können damit weiche gummiartige Objekte drucken, die über die mechanischen Eigenschaften von Silikonen wie etwa Biokompatibilität, hohe Reißfestigkeit, hohe Zugfestigkeit und Elastizität mit sehr komplexen Strukturen verfügen.
Sind Sie in der Lage, die physikalischen Eigenschaften von Silikonen individuell anzupassen, um Kunden bei der Verbesserung ihrer spezifischen Prozesse zu unterstützen?
Dr. Schurek: Ja, wir können Formulierungen kundenspezifisch anpassen. Zum Beispiel können wir Materialien laser-beschreibbar, selbstklebend, elektrisch leitfähig, elektrisch isolierend und biokompatibel bereitstellen.
Wie unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften eines spritzgegossenen Silikonteils von denen eines 3D-gedruckten Silikonteils?
Dr. Schurek: Wir haben sie mit unserer aktuellen Entwicklung fast 100% Vergleichbarkeit erreicht.
Was sind die wahrscheinlichsten Anwendungen für die 3D-Materialien der CHT?
Dr. Schurek: Grundsätzlich kann jede Branche vom 3D-Druck profitieren, vor allem wenn es um Ersatzteile und maßgeschneiderte Teile geht, wie z. B. im orthopädischen Bereich. Die Produktionszahlen sind klein.
Welche optischen Anwendungen werden angestrebt?
Dr. Schurek: Wir haben derzeit ein Projekt mit einer lichtdurchlässigen Dichtung für einen Kunden aus der Beleuchtungsmittelindustrie.
Sie haben erwähnt, dass die CHT auch optische Silikonmaterialien und MQ-Harzprodukte anbietet. Handelt es sich bei diesen Produkten um LSR für den Spritzguss oder um optische Vergussmassen für das Gießverfahren/den Elektroverguss?
Dr. Schurek: Wir bieten beide Arten von Silikontypen an.
Wie hoch ist die Maßgenauigkeit des Teils nach dem Aushärten?
Dr. Schurek: Identisch zu Standard-LSR-Teilen nach dem Spritzguss, der Materialverlust liegt bei unter einem Prozent.
Mehr zur Veranstaltung:
Die Online Veranstaltung „Elastomers World Summit“ bringt Hersteller, Verarbeiter, Endanwender, Konstrukteure und Forscher zu einer technischen Diskussion im Stil eines Gipfeltreffens zusammen. Hier besteht die Möglichkeit, sich über Silikonelastomere, deren globale Markttrends, Fortschritte bei der Verarbeitung und neue Anwendungen auszutauschen.
Weitere Infos unter https://www.elastomer-forum.com/home
Über den Vortragenden:
Dr. Petr Schurek ist derzeit F&E Teamleiter bei der CHT Tübingen und verantwortlich für verschiedene strategische Projekte, darunter das 3D-Drucken mit Silikonen.
Dr. Schurek hat einen Doktor der Naturwissenschaften in Biophysik und Physikalischer Chemie von der Universität Palacky Olomouc und einen Doktor der Naturwissenschaften in Kernphysik vom VSCHT (Universität für Chemie und Technologie in Prag). Zuvor hat Dr. Schurek bei Chemieunternehmen in Tschechien, Spanien, Südafrika, den USA und Deutschland in verschiedenen technischen und leitenden Positionen gearbeitet.
