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Leistungen

Aufwertung von Lasersintermaterial für einen Materialkreislauf

Services GSPro GmbH

Stand der Technik für PA12
(Vaguard /sPRO60 von 3D-Systems)

Normalerweise erzeugt der Sinterprozess jede Menge Abfall. Pulver, welches mehrmals der Prozesswärme ausgesetzt war agglomeriert und die Partikel werden zu groß um gleichmäßig aufzuschmelzen und einen dichten Verbund zu schaffen. Dies führt zu unschönen Oberflächen und einer Verminderung der mechanischen Eigenschaften. Das Abfallpulver ist nicht nur ein betriebswirtschaftliches Ärgernis, vielmehr ist es ein ökologisches Disaster. Das Material muss derzeit mit 33% bis zu 50% aufgefrischt werden.

Kein, oder ein Aufrischen mit zu wenig Neumaterial führt häufig zu inakzepablen Oberflächen. Aus einem durchschnittlichen Baujobs sind 6-8% des Gesamtvolumens Bauteile. Bei den oben aufgeführten Auffrischraten bedeutet das, dass 25-40% des eingesetzten Materials als Abfall aussortiert werden müssen. Eine Maschine mittlerer Größe verbraucht pro Stunde ca. 1kg. Dies bedeutet, dass 0,25-0,4kg Abfall pro Stunde entstehen. Produktionsanlagen laufen ca. 5.000h/Jahr, so dass etwa 1,3-2t Abfall pro Jahr erzeugt werden. Rechnet man dies um, ergibt sich ein Potential von 60.000-120.000EUR/Jahr.

Besonders beim Einsatz von gefüllten Materialien oder auch PA11 können verminderte Auffrischraten recht schnell zu schlechten Teilen führen. Teilweise müssen bei solchen Materialien bis zu 94% des eingesetzten Pulvers nach dem Einsatz verworfen werden. Dies führt zu einem extremen Verlust an Polymerpulver wie zum Beispiel beim Alumide der Firma EOS. Leicht werden pro Jahr 3-4t Abfall erzeugt, bei größeren Maschinen bis zu 20t pro Jahr!

Services GSPro GmbH

Zyklischer Einsatz von PA12-Pulver

Es gibt verschiedene Wege unser aufgewertetes Pulver zu nutzen. Zum Einen kann unser Pulver ähnlich wie Neupulver behandelt und gemischt werden. Zum Anderen ist es aber auch möglich einen geschlossenen Pulverkreislauf zu schaffen und den Neupulveranteil auf ca. 10-15% zu senken. Seit über 8 Jahren wird der Prozess von Kunden genutzt. Die Kunden, die dabei auf die zyklische Einsatzvariante setzen, haben seitdem kein Pulver mehr unnötig verworfen.

Der Einsatz von aufgearbeiteten Material und somit von weniger Neumaterial führt auch zu weniger Ausgasen. Das heißt, dass weniger Kondensate sich an Sensoren, filtern oder optischen Bauelementen niederschlagen, die Maschine stabiler läuft und weniger Serviceeinsätze nötig sind. Ein weiterer Nebeneffekt ist, dass die mechanischen Werkstoffeigenschaften verbessert werden.

 DichteZugfestigkeitE-ModulSchlagzähigkeit
(Charpy)
Einheiteng/ccmMPaMPakJ/m²
Daten von
3D/EOS
0,95-1,0043-481.600-1.85053
Aufgewertet0,98-1,0245-521.600-1.900>100

Das Aufarbeiten entlastet die Umwelt, da der bisherige Müll dem Prozess wieder zugeführt werden kann. Es reduziert sich damit nicht nur die CO2-Bilanz sondern auch die Materialkosten, da das Recycling viel günstiger ist, als die Neupulver zu produzieren.

Je nach Material und Auffrischrate können die Materialkosten um 30-40% gesenkt werden und somit die Bauteile ca. 20-30% günstiger produziert werden. Die Technologie ist für alle DTM/3D-Systeme mit dem HiQ-Upgrade verfügbar. Kürzlich durchgeführte Tests zeigen zudem die Machbarkeit für EOS- und Farsoon-Systeme.

Viele Kunden aus der Schweiz, Kanada, Japan und Deutschland nutzen und optimieren diese Technologie seit Jahren mit großartigem Erfolg und Endkundenzufriedenheit.