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Untersuchung der Materialalterung bei pulverbasierten Schichtbauverfahren

Additive, pulverbasierte Schichtbauverfahren, wie das Selektive Masken- oder La-sersintern, ermöglichen die Fertigung von komplexen Bauteilen ohne Werkzeug und Form. Aufgrund der hohen, verarbeitungsbedingten Bauraumtemperaturen kommt es während der Verarbeitung zu physikalischem und thermisch-oxidativem Abbau der eingesetzten Kunststoffpulver. Das im Bauraum nicht aufgeschmolzene Material, der so genannte Partcake, kann nach dem Bauprozess vom fertigen Bauteil entfernt und für weitere Bauprozesse verwendet werden. Zur Realisierung reproduzierbarer Bau-teileigenschaften ist jedoch eine Aufbereitung („Refreshen“) des Partcake-Pulvers notwendig. Im Rahmen des Beitrags werden Erkenntnisse zum Alterungsverhalten von Kunst-stoffpulvern vorgestellt. In einem Modellversuch wurde der Verarbeitungsprozess für PA12-Pulver nachgestellt und somit verschiedene Alterungsstufen generiert. Beson-deres Augenmerk wurde auf den Einfluss einer Materialvorbehandlung gelegt. Die gealterten Pulver wurden physikalisch und thermoanalytisch hinsichtlich ihrer verar-beitungsrelevanten Materialeigenschaften untersucht.

Additive, powder based manufacturing technologies, such as selective mask or laser sintering allows manufacturing of complex parts without tools and forms. Due to the high temperature during processing, a physical and thermo-oxidative degradation of the used plastic powder occurs. The unmolded material in the building chamber, the so-called partcake, can be removed after building from the finished component and used for another process. To realize reproducible part properties it is necessary to prepare (“refresh”) partcake powders. In this presentation findings to the degradation behavior of polymer powders are shown. In a model experiment the building process is adjusted and different degradation lev-els of PA12-powders are generated. Particular attention was paid to the influence of a material pre-treatment. Aged polymer powders were analyzed with physical and thermoanalytical methods with regards to their process relevant material properties.