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Kunststoff

Materialise 3D-druckt mit hoch belastbarem Kunststoff

Der hoch belastbare Kunststoff Ultrasint PA6 MF ist ideal für Prototypen und Vorserien durch hohe Steifigkeit sowie Wärme- und Chemikalienbeständigkeit.

Materialise hat sein Materialportfolio für den 3D-Druck um den hoch belastbaren Kunststoff Ultrasint PA6 MF erweitert. Das Material ist ein mineralgefülltes Polyamid, das sich durch hervorragende Werte für Zugfestigkeit, Steifigkeit, thermische Eigenschaften und Chemikalienbeständigkeit auszeichnet. Es eignet sich ideal für die Fertigung funktionsfähiger Prototypen und Vorserien, etwa in der Automobilindustrie oder im Maschinenbau, die ein Material erfordern, das ähnliche Eigenschaften wie PA6 im Spritzguss aufweist. Typische Anwendungen sind funktionelle und strukturelle Tests sowie Feld- und Systemtests. 
Insbesondere in der Automobilindustrie ist PA6 bereits für den Einsatz in konventionellen Technologien bekannt. Materialise gehört jedoch zu den Ersten, die 3D-gedruckte Bauteile aus PA6 anbieten. Der Einführung ging ein mehrmonatiges Pilotprogramm mit ausgewählten Kunden voraus.

Hoch belastbarer Kunststoff für spanende Nachbearbeitung geeignet

"PA6 ist genau das Richtige, wenn einerseits das Material eine höhere Temperaturbeständigkeit und Festigkeit als PA12 aufweisen soll, und andererseits die Langlebigigkeit in Produktionsumgebungen oder die mechanischen Eigenschaften erheblich kostspieligerer Materialien wie Ultem gar nicht notwendig sind", so Giovanni Vleminckx, Forschungingenieur bei Materialise. "Aluminum-gefülltes PA12 kann kurzen Temperaturspitzen natürlich widerstehen. PA6, und hier insbesondere die mineralgefüllte Variante, kann hingegen hohen Temperaturen auch für längere Zeiträume standhalten. Außerdem weist PA6 eine noch höhere Biegesteifigkeit auf im Vergleich zu PA12. Es ist daher gut für eventuell notwendige spanende Nachbearbeitungsschritte wie Gewindebohrungen geeignet." Materialise kann mit Ultrasint PA6 MF Bauteile bis zu einer Größe von 340 x 340 x 360 mm beziehungsweise 200 x 200 x 200 mm fertigen. Die Standardgenauigkeit beträgt ± 0,3 % mit einer Untergrenze von ± 0,3 mm. Die minimale Wanddicke beträgt 1 mm, es wird jedoch eine Dicke von 2 bis 3 mm empfohlen. Aus dem Material gefertigte Objekte besitzen eine Dichte von 1,44 g/cm³. Die Zugfestigkeit an der X- und Y-Achse beträgt erstaunliche 62 MPa, an der Z-Achse immer noch 40 MPa. Die Steifigkeit liegt je nach Achse bei bis zu 3.300 MPa. Auch die thermischen Eigenschaften sind exzellent: Ultrasint PA6 MF-Teile sind bei einer Spannung von 0,45 MPa bis 209 °C wärmeformbeständig, die Schmelztemperatur beträgt 219 °C.

3D-gedruckte Bauteile bereits im Praxistest 

Giovanni Vleminckx: "Die Festigkeit von PA6 MF ist ausreichend hoch für echte Praxistests. Einer unserer Pilotkunden druckte eine Abdeckung sowie eine Messkomponente für den Ölstab eines Motorradmodells, das gerade durch die Prüfung lief. Sie verwendeten 3D-gedruckte Bauteile in zehn ihrer Prototypen, die auf die Straße gingen. Ein weiterer Kunde unseres Pilotprogramms stellt einen Deckel im 3D-Druck her, der den Bremsflüssigkeitsbehälter abdichtet, sobald er unter Druck gesetzt wird. Damit haben wir eine Anwendung, bei der das Bauteil mit Öl oder Kraftstoff oder Dämpfen dieser Flüssigkeiten in Kontakt kommt – und das Ganze bei hohen Temperaturen."