Rapid3D News 08/2023
| News der Innovationsdienstleistung für industriellen 3D-Druck im PVH
Die Sicherheitslösung für hochwertige Bauteile
Flammhemmende Materialien im 3D-Druck
Die Möglichkeiten der Additiven Fertigung werden immer vielversprechender und erstrecken sich schon heute auf eine Vielzahl an Branchen. Egal ob Prototypen, Kleinserienfertigung oder hochfunktionale Endprodukte – den Anwendungsbereichen sind kaum Grenzen gesetzt. Das gilt auch für die Verwendung der Bauteile in Bereichen wie Elektronik und dem Automobil- und Luftfahrtsektor, wo auf den Schutz vor Brandgefahr ein besonderes Augenmerk gelegt werden muss. Flammhemmende Materialien wie PA2210-FR und Flame Retardant Resin mit UL94V0-Zertifizierung, die mit den Technologien SLA, SLS und FDM verarbeitet werden können, gewinnen hier an Bedeutung.
UL94V0-Zertifizierung
Die UL94V0-Zertifizierung ist ein international anerkannter Brandschutzstandard für Materialien. Die Verwendung zertifizierter, flammhemmender Materialien minimiert potenzielle Risiken und schafft ein sicheres Umfeld. Um diese Zertifizierung zu erhalten, müssen Materialien selbstverlöschend sein und eine geringe Flammenausbreitung aufweisen. Die Gewährleistung strenger Sicherheitsstandards sind besonders in den Bereichen Elektronik sowie Automobil- und Luftfahrtindustrie. Wenn hochentzündliche Materialien eingesetzt werden und die Sicherheit der Insassen oberste Priorität hat, ist diese Zertifizierung von großer Bedeutung.
Material PA2210-FR (PA12)
PA2210-FR kommt mit einem halogenfreien Flammschutzmittel. Dieses sorgt dafür, dass die Oberfläche im Brandfall stark carbonisiert und so das eigentliche Material vor den Flammen geschützt wird. Damit erfüllt es hohe Sicherheitsanforderungen und die Brandschutznorm UL94V0.
Materialdetails und Vorteile im Überblick
| Zugfestigkeit: 41-46 MPa
| Schmelztemperatur: 185 °C
| Geringe Toxizität
| hohe thermische Beständigkeit
| hohe Chemikalienresistenz
| höhere Steifigkeit als ungefülltes PA12
Anwendungsbereiche
| Brandschutzbereiche
| KFZ-Technik
| Luftfahrt
| Bauwesen
| Elektrotechnik
| Elektronik
Material Flame Retardant Resin
Flame Retardant Resin kommt mit flammhemmenden Eigenschaften, da es aus einem selbstverlöschenden und halogenfreien SLA-Material besteht, das nach UL94V0 zertifiziert ist. So ist es besonders für die Elektrotechnik geeignet, bei der eine geringe Flammenausbreitung und ein niedriger Rauchgasaustoß relevant sind.
Materialdetails und Vorteile im Überblick
| Zugfestigkeit: 46 MPa
| Biegefestigkeit: 41 MPa
| Schmelztemperatur: 180 °C
| Härte: Shore D 87
| Lineare Schrumpfung: < 0,3 %
| hohe Dimensionsstabilität
| hohe Oberflächenqualität
| kriechfest
| starr und funktional
Anwendungsbereiche
| Elektrotechnik
| raue Umgebungen
Technologien für flammhemmende Materialien
Dank den fortschrittlichen 3D-Drucktechnologien selektives Lasersintern (SLS), Fused Deposition Modeling (FDM) und Stereolithographie (SLA) ist bereits eine vielfältige Verarbeitung flammhemmender Materialien für sicherheitsrelevante Bauteile möglich.
Selektives Lasersintern (SLS)
Robuste und hochfunktionale Bauteile mit flammhemmenden Eigenschaften entstehen im SLS durch die Erhitzung und Fusionierung eines Pulvers während des Druckprozesses. SLS arbeitet unter Einsatz eines Laserstrahls, der das pulverförmige Material verschmilzt.
Fused Deposition Modeling (FDM)
FDM ermöglicht die Herstellung komplexer Bauteile, die eine gute Festigkeit und Flammhemmung aufweisen und so die Anforderungen an Brandschutzstandards erfüllen. Verarbeitet werden dazu thermoplastische Filamente, die durch eine erhitzte Düse extrudiert und schichtweise aufgetragen werden, um die gewünschte Form zu erhalten.
Stereolithographie (SLA)
Der Druck mit SLA ermöglicht präzise und funktionale Bauteile, die neben flammhemmenden Eigenschaften auch eine hohe Detailgenauigkeit und Oberflächenqualität mitbringen. Dafür wurden spezielle flammhemmende Harze entwickelt, die unverarbeitet flüssig sind und mit Hilfe eines UV-Lasers schichtweise ausgehärtet werden.
Vielfältige Anwendungsbereiche und grenzenloses Potenzial
Fertigung
| Werkzeuge
| Fertigungshilfen
| Vorrichtungen
| Formen
| Schablonen
Elektronikindustrie
| Gehäuse
| Halterungen
| Abdeckungen
| Transformatorspulen
| Relais
Medizintechnik
| Gehäuse für medizinische Instrumente
| Halterungen für medizinische Geräte
| Werkzeuge für chirurgische Anwendungen
Automobilindustrie
| Motorabdeckungen
| Innenraumkomponenten
| Kabelkanäle
Luft- und Raumfahrt
| Halterungen
| Schutzverkleidungen
| Stecker
Zukunftsperspektiven
Die Additive Fertigung kann dank der Weiterentwicklung von Technologien und Materialien zukünftig immer mehr zur Verbesserung von Sicherheit und Effizienz von Bauteilen für den Brandschutz beitragen. Eine zunehmende Akzeptanz des industriellen 3D-Drucks wird auch für flammhemmende Produkte aus dem 3D-Drucker den Weg in verschiedenen Industriezweige ebnen. Die Additive Fertigung mit flammhemmenden Materialien kann die Herstellung sicherheitsrelevanter Bauteile revolutionieren und individuelle und leistungsstarke Teile mit höchsten Sicherheitsstandards bieten.
