Der am häufigsten verwendete Standardwerkstoff beim selektiven Lasersinterverfahren ist das PA12 (Polyamid 12). Dieses Pulver überzeugt durch die außerordentlichen Widerstandsfähigkeit gegenüber thermischen, mechanischen sowie chemischen Belastungen.
Qualität gefährdet
Das Lasersinterpulver wird während des Prozesses auf Temperaturen knapp unterhalb der Schmelztemperatur erwärmt und bis zum Ende des Bauprozesses auf dieser Temperatur gehalten. Dadurch kommt es zu einer thermischen Alterung des Pulvers. Das übrig gebliebene Pulver, das nicht „versintert“ wurde, wird nach dem Lasersinter-Prozess mit Neupulver aufgefrischt und wiederverwendet. Durch wiederholtes Aufmischen entsteht jedoch eine Mischung, deren Qualität nur schwer definiert werden kann. Somit ist auch die Qualität des Endproduktes gefährdet.
Die Materialausnutzung für die Bauteilherstellung liegt bislang bei maximal 30 %. Eine Wiederverwendung des PA12-Altpulvers in weiteren Prozesszyklen ist aufgrund von Materialalterungsprozessen jedoch nur begrenzt möglich und erfordert eine Beimischung von teurem Neupulver.
Fazit: Die Wirtschaftlichkeit der selektiven Lasersinter-Fertigung kann maßgeblich beeinflusst werden durch den Umgang und die Wiederverwendbarkeit des PA 12-Altpulvers. Ziel ist es also, den Alterungsprozess des Pulvers weitestgehend rückgängig zu machen, sodass das übrig geblieben PA12-Pulver erneut verwendet werden kann und im Endprodukt keinerlei Qualitätseinbußen zu erwarten sind.
Altpulver-Recycling
Gemeinsam mit dem Institut für Kunststofftechnik (IKT) entwickelt die Visiotech GmbH derzeit ein Recyclingverfahren für PA12-Altpulver, bei dem durch Beschichten der Pulverpartikel eine In-situ-Regeneration während des selektiven Lasersinter-Prozess stattfindet. Im Vordergrund stehen vor allem die Optimierung einer Beschichtungsrezeptur und die Erarbeitung einer geeigneten Anlagentechnik. Dabei übernimmt die Visiotech GmbH die Aufgabe der Bereitstellung und Entwicklung der entsprechenden Recyclingstation. Das IKT übernimmt die Entwicklung der chemischen Prozesse, um durch einen Recyclingvorgang des geschädigten Pulvers die Eigenschaften von Neupulver wieder generieren zu können.
Ressourcen und Umwelt schonen
Die Herstellung hochwertiger Kunststoffbauteile aus Recycling-PA12-Pulver mittels selektiven Lasersinterverfahren stellen einen wegweisenden Fortschritt dar. Die mehrfache Wiederverwendung von Recycling-PA12-Pulver und die dadurch bedingte Kostensenkung der selektiven Lasersinter-Fertigung soll die Erschließung neuer Märkte ermöglichen. Weiter kann die Beschaffung von PA12-Neupulver drastisch reduziert und somit Ressourcen und Umwelt geschont werden.
Schnell, präzise, ressourcenschonend und kosteneinsparend, kurz: Leistungsfähigkeit in Perfektion. Dieses Projekt vereint Wissenschaft, Wirtschaft und wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.