Neue Validierungsmethode für lasergesinterte PP-Bauteile

Mit dem Projekt RaPPoD – Rapid PBF Polymer Development startet eine zukunftsweisende Initiative zur schnelleren Entwicklung neuartiger Kunststoffpulver für die additive Fertigung mittels Powder Bed Fusion (PBF), auch bekannt als Selektives Lasersintern (SLS). Ziel ist es, eine innovative Validierungsmethode auf Basis des Drucks sogenannter Monolayer zu etablieren, die den Entwicklungsprozess neuer Materialien deutlich beschleunigt und ressourcenschonender gestaltet.

Additive Fertigungsverfahren haben sich längst von der Prototypenfertigung zur industriellen Serienproduktion weiterentwickelt. Besonders das PBF-Verfahren gilt als eines der leistungsfähigsten Verfahren zur Herstellung komplexer Kunststoffbauteile. Derzeit wird der Markt jedoch von einem einzigen Material – Polyamid 12 – dominiert. Dies limitiert die Vielfalt an Bauteileigenschaften und Anwendungsfeldern erheblich.

Hier setzt RaPPoD an: Statt wie bisher aufwendig gefertigte Zugstäbe zu analysieren, wird im Projekt eine neuartige Methode zur Pulverbewertung entwickelt, bei der dünne, einlagige Proben (Monolayer) verwendet werden. Diese benötigen nur minimale Pulvermengen und ermöglichen eine schnelle, kostengünstige und dennoch aussagekräftige Bewertung neuer Materialien. Eigens entwickelte Kennzahlen kombinieren Materialdaten, Prozessparameter und Monolayer-Eigenschaften, um vielversprechende Material-Prozess-Kombinationen frühzeitig zu identifizieren.

Bereits erste Laborversuche mit etablierten Polymeren wie PA 12 und PA 11 zeigen das Potenzial des Ansatzes. Der Dienstleister und Projektpartner VISIOTECH GmbH verfügt bereits über einen großen Erfahrungsschatz in der Entwicklung von Parametern im SLS-Verfahren für verschiedene Kunststoffe, wie z. B. PA 613 und PA 12 in Schwarz, die VISIOTECH erfolgreich für den Markt im Maschinen- und Gehäusebau sowie im Automotive-Sektor einsetzt.

Gemeinsam sollen nun neue PP-Pulver, unter anderem auch additivierte Pulver, entwickelt und getestet werden. Ziel ist es, die Materialvielfalt im PBF-Verfahren zu erweitern und damit neue Anwendungen zu erschließen.

Das Projekt bietet Industriepartnern die Chance, sich frühzeitig Kompetenzen in der Entwicklung oder Verarbeitung neuartiger PBF-Pulver anzueignen – ein klarer Wettbewerbsvorteil in einem Markt mit jährlichen Wachstumsraten von rund 18 %.

Mit RaPPoD wird ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiger, effizienter und vielseitiger additiver Fertigung gemacht.

Dieses Projekt wird im Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) mit dem Förderkennzeichen KK5068076BU4 vom 01.06.2025 bis 31.11.2027 durch den Projektträger AiF Projekt GmbH und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

Das SKZ ist ein Klimaschutzunternehmen und Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.