Granulat­ba­siertes FDM für faser­ver­stärkte Hoch­leis­tungs­kunst­stoffe

Bis heute ist das Fused Deposition Modeling (FDM) eine der führenden Technologien im Bereich des Additive Manufacutring (AM). Insbesondere die Herstellung von Anschauungsobjekten, Prototypen und Klein­serien­produkten aus thermo­plastischen Kunststoffen zeichnen diese einfache und kosten­günstige Technologie aus. Um Entwicklungszyklen zu verkürzen und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken, hat sich dieses Verfahren in den letzten Jahren vor allem im Produkt­entwicklungs­prozess durchsetzen können. Der Anwendungs­bereich für Funktions­bauteile ist jedoch noch stark eingeschränkt. Industrie­übliche Kunststoffe, etwa mit einem Faser­anteil, die eine signifikante Verbesserung der Material­eigenschaften mit sich bringen, können zum aktuellen Zeitpunkt kaum mittels FDM verarbeitet werden. Weiterhin limitiert die Nutzung von Kunststoff­filamenten als Ausgangs­material die maximale Aufbaurate, die Durchfluss­menge und die Material­auswahl. Um die verfahrens­bedingten Einschränkungen zu überwinden und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu steigern, muss die Art der Bereitstellung des Rohmaterials mit einer Neugestaltung der Extrusionseinheit kombininert werden.