Additive Manufacturing News

Automotive-Bauteile aus dem begehrten PA6 realisiert

(13.04.2017)

Wegen seiner ausgewogenen mechanischen Eigenschaften und seiner Temperaturfestigkeit hat sich Polyamid 6 (PA6) gerade in der Automobil-Industrie als Standardwerkstoff etabliert. Bis dato war es allerdings nicht möglich, dieses Thermoplast in einem Schichtbau-Verfahren des 3D-Printing zu verarbeiten, um daraus beispielsweise Kleinserien und Ersatzteile herzustellen. Nun ist es FKM Sintertechnik erstmals gelungen, auf einer eigens dafĂŒr modifizierten Hochtemperaturanlage lasergesinterte Serienbauteile aus PA6 zu produzieren.

Aufgrund seiner relativ hohen Schmelztemperatur von 222 °C ließ sich der technische Kunststoff Polyamid 6 (PA6) bislang auf keiner 3D-Printing-Anlage verarbeiten. Seit wenigen Wochen jedoch verfĂŒgt FKM Sintertechnik als erstes deutsches Unternehmen ĂŒber eine spezielle, fĂŒr die Verwendung von Hochtemperatur-Kunststoffen optimierte Lasersinter-Maschine mit einem Bauraum von 250 x 250 x 330 mm, in der sich Formteile aus PA6 schnell und wirtschaftlich ab LosgrĂ¶ĂŸe 1 fertigen lassen. Zu den ersten Kunden, die davon profitieren, gehört ein namhafter Automobil-Hersteller. FĂŒr seinen After-Sales-Service erhĂ€lt er von FKM Sintertechnik Ersatzteile aus PA6 fĂŒr den Einsatz im Motorraum. Dabei handelt es sich um Luftkanal-Bauteile mit Klemmnut, Stabilisierungsrippen, Befestigungsflansch und zahlreichen Anbauelementen. Dabei handelt es sich um hochfunktionelle Einbauteile von mittlerer GrĂ¶ĂŸe und KomplexitĂ€t. Produziert werden sie abrufbereit als On-Demand-Serien mit mittleren StĂŒckzahlen.

Formstabil und verschleißfest

Die auf der modifizierten High-Temperature-Lasersintermaschine bei FKM Sintertechnik hergestellten Bauteile aus Polyamid 6 erweisen sich in einem Temperaturbereich von -30 °C bis etwa 120 °C als formstabil, und ĂŒberzeugen auch hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften. Denn das PA6 verleiht ihnen eine Zugfestigkeit von 75 MPa, ein Zugmodul von 3750 MPa und ein Biegemodul von 3200 MPa. Damit verfĂŒgen die lasergesinterten Bauteile also auch ĂŒber eine hohe Abrieb- bzw. Verschleißfestigkeit und eine gute SchwingungsdĂ€mpfung. Sie erweisen sich in der Praxis als zĂ€h und ermĂŒdungsresistent und sind außerdem chemisch bestĂ€ndig gegen Benzin, Öl und Fett. Dank dieser Eigenschaften eignen sich die PA6-Bauteile von FKM hervorragend fĂŒr Serienanwendungen in Automobilbau und Fahrzeugtechnik.

Einzigartiges OberflÀchen-Finishing

Insbesondere fĂŒr die Realisierung von Formteilen aus Polyamid 6 mit erhöhten optischen, haptischen oder fluidtechnischen AnsprĂŒchen hat FKM Sintertechnik eine weitere einzigartige Innovation zu bieten: Das Smooth-Finishing. Dieses rĂŒckstandsfreie Verfahren ist eine Eigenentwicklung des Unternehmens und verleiht den PA6-Teilen eine glatte und glĂ€nzende OberflĂ€che. Alle sonstigen Werkstoff-Eigenschaften des Materials bleiben unbeeinflusst. Weil aber beim Smooth-GlĂ€tten auch alle innenliegenden und nicht sichtbaren Bereiche eines Bauteils lĂŒckenlos erreicht werden, ist das Verfahren gerade fĂŒr die strömungstechnische Optimierung fluidtechnischer Komponenten von großer Bedeutung!

Die fĂŒr den Automobil-Hersteller in der Lasersinter-Fabrik von FKM gefertigten Serienteile aus Polyamid 6 sind zugleich ein weiterer Beleg fĂŒr die formgeberischen Vorteile des Lasersinterns. Komplizierte Hinterschneidungen, innenliegende Strukturen und die Integration vieler FunktionalitĂ€ten lassen sich mit dieser 3D-Printing-Technologie sehr einfach und mit hoher Genauigkeit realisieren. Das eröffnet Designern und Konstrukteuren – auch außerhalb der Automobil-Industrie – große Freiheiten bei der Gestaltung innovativer Geometrien aus PA6.

Übrigens: Die Entwicklung in Sachen Polyamid 6 schreitet in großen Schritten voran. Denn derzeit arbeitet FKM gemeinsam mit den Werkstoff-Herstellern an einer kohĂ€rent schwarzen Variante von Polyamid 6 sowie einer gefĂŒllten AusfĂŒhrung. WĂ€hrend FKM mit dem schwarzen PA6 vor allem den WĂŒnschen vieler Automobil-Designer entgegen kommt, verleihen FĂŒlladditive dem Thermoplast eine erhöhte WĂ€rmeleitfĂ€higkeit.