TU München ermittelt Schmelzindex mit Mflow als Grundlage für innovative Fertigungstechniken

Die Technische Universität München befasst sich im Bereich der additiven Fertigung von Kunststoffen mit innovativen Konzepten für das pulverbett-basierte Schmelzen von Kunststoffen (engl. Powder bed fusion of plastics using laser beam, PBF-LB/P) sowie der Kombination von Werkstoffen in der Materialextrusion (MEX). Die Bestimmung des Schmelzindexes spielt dabei eine zentrale Rolle. ZwickRoell bietet mit dem Fließprüfgerät Mflow die ideale Lösung.

Alterungszustand eingesetzter Pulvermaterialien bestimmen

Die Bestimmung des Schmelzindexes ist einerseits eine schnelle und kostengünstige Methode, den Alterungszustand eingesetzter Kunststoff-Pulvermaterialien im PBF-LB/P Verfahren zu qualifizieren. Befindet sich dieser Wert innerhalb eines vordefinierten Bereichs, kann das Pulver im Folgeprozess erneut verwendet oder mit Neupulver aufgefrischt werden.

Effektive Identifikation geeigneter Verarbeitungsbedingungen

Andererseits lassen sich über die Bestimmung der Fließfähigkeit zweier Werkstoffe geeignete Prozesstemperaturen für das MEX Verfahren identifizieren. Dadurch können zwei verschiedene Kunststoffe trotz unterschiedlicher Schmelzpunkte bzw. Verarbeitungs-temperaturbereiche im gleichen Prozess zur Herstellung von Multi-Material Bauteilen eingesetzt werden.

Normgerechte Bestimmung des Schmelzindex

Mit dem Prüfverfahren nach Methode B der Prüfnorm DIN EN ISO 1133 kann auf die Dichte und somit vom volumetrischen auf den gewichtsbezogenen Schmelzindex von Kunststoffen geschlossen werden. Anhand dieser Werkstoffkennwerte kann in der additiven Fertigung der qualitative Zustand von Pulvern und Filamenten bewertet werden.

Mflow - eine langlebige Lösung

Das Fließprüfgerät Mflow ermöglicht mit seinem Düsenverschluss die Prüfung von Kunststoffpulvern. Dieser verhindert, dass Teile des Pulvers den Prüfkanal unkontrolliert passieren. Zudem wurde bei der Beschaffung besonders auf eine verschleißfeste Ausführung des Prüfkanals geachtet, da im additiven Fertigungsverfahren oftmals Kunststoffe mit beigemischten Zuschlagstoffen zum Einsatz kommen.

Einheitliche Prüfsoftware für alle Prüfsysteme

Im universitären Umfeld mit unterschiedlichen Prüfsystemen und ständig wechselndem Personal bzw. vielen Studierenden ist es von Vorteil, mit testXpert III eine einheitliche Prüfsoftware für alle Prüfsysteme zu haben. Ungeschulte Personen müssen sich folglich nur einmal einarbeiten und können damit schnell verschiedene Prüfungen normgerecht durchführen. Somit ist mit testXpert III ein effektiver und robuster Messbetrieb stets gewährleistet.

Mit ZwickRoell zu zuverlässigen Prüfergebnissen

„Wir haben im Rahmen eines Forschungsprojekts die prozesstechnischen und konstruktiven Einflüsse auf Multi-Materialbauteile in der additiven Fertigung analysiert. Als an den uns zur Verfügung stehenden Zugprüfmaschinen nicht das passende Equipment zur Testung der im Projekt gefertigten Multi-Materialzugproben zu Verfügung stand, hat uns ZwickRoell kurzfristig ermöglicht, die Prüfungen in ihrem hauseigenen Prüflabor in Ulm durchzuführen. Für diese neuartigen Prüfkörper konnten durch die Unterstützung von ZwickRoell geeignete Prüfbedingungen festgelegt und zuverlässige Prüfergebnisse generiert werden. Dieser zuvorkommende und schnelle Kundenservice ist bei ZwickRoell Standard. Wir freuen uns, auch in Zukunft erfolgreich mit ZwickRoell im Bereich der Forschung und Ausbildung zusammenarbeiten zu können“, so Joseph Hofmann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Laser-based Additive Manufacturing an der Technischen Universität München.