Flüssigsilikon in der LAM 3D Druck-Technologie

Zu den bislang noch weniger bekannten 3D Druck-Materialien gehört zweifellos das Silikon, oder genauer gesagt, das Flüssigsilikon. Ähnliches gilt auch für das zum Einsatz kommende Liquid Additive Manufacturing, abgekürzt: LAM. Wir haben für Sie deshalb die wichtigsten Fakten zu Material und Verfahren zusammengefasst.

Die LAM-Technologie in Kürze

Das LAM-Verfahren basiert auf einem flüssigen Ausgangsstoff, der unter Einwirkung von Hitze vulkanisiert. Bei der Vulkanisation handelt es sich um ein chemisch-technisches Verfahren, mit dessen Hilfe sich die einzelnen, gedruckten Schichten fest miteinander verbinden.

Das Besondere dabei: Im LAM-Verfahren gefertigte Bauteile erreichen nahezu die gleichen mechanischen Eigenschaften wie Spritzgussteile.

Vulkanisation als Basis

Entwickelt wurde das der LAM-Technologie zugrunde liegende Verfahren, nämlich die Vulkanisation, übrigens bereits 1839, durch den US-amerikanischen Chemiker und Erfinder Charles Goodyear (1800-1860). Der Hintergrund damals war die Verbindung von Naturkautschuk mit Schwefel gewesen. Erst seit 2017, jenem Jahr, in welchem der deutsche 3D Drucker-Hersteller German RepRap (aus Feldkirchen, bei München) die LAM-Technologie auf den Markt brachte, ist dieses Prinzip auch in der additiven Fertigung verankert.

Flüssigsilikon als Werkstoff

Die wichtigste Eigenschaft, auf deren Grundlage sich Flüssigsilikon für das LAM-Verfahren eignet, ist dessen kurze Vulkanisationszeit. Genau genommen kann diese Eigenschaft als die eigentliche Voraussetzung für den Einsatz dieses Werkstoffs im 3D Druck gelten.

Chemisch unterscheidet sich Flüssigsilikon von den periodisch vernetzten Festsilikonen dadurch, dass es additionsvernetzt aufgebaut ist. In der Produktion werden diese additionsvernetzten Komponenten durch Druck gewonnen, mittels einer Mehrkomponenten-Misch- und Dosieranlage.

Hinsichtlich der Materialeigenschaften weist Flüssigsilikon eine erhebliche Ähnlichkeit zu den Silikon-Kautschuken auf.

Die Eigenschaften von Flüssigsilikon

  • Hohe Temperaturbeständigkeit sowie hoher Flammpunkt
  • Vorteilhaftes Brandverhalten
  • Gute Reissdehnung
  • Hervorragende Alterungsbeständigkeit
  • Sehr gute Witterungsbeständigkeit
  • Gute elektrische Isoliereigenschaft
  • Kältebeständigkeit bis -40°C, unter Erhalt der elastischen Eigenschaften
  • Bioneutrales Verhalten, daher gut geeignet für die Pharma- und Lebensmittel-Industrie
  • Hohe Produktivität möglich, durch geringe Kosten, bei hohem Automatisierungsgrad
  • Gute Umweltverträglichkeit

Vor allem seine enorme Temperaturbeständigkeit und sein hoher Flammpunkt sorgen dafür, dass Flüssigsilikon nicht zuletzt in der Automobilindustrie immer häufiger zum Einsatz kommt.

Anwendungsgebiete für 3D Druck-Flüssigsilikon

Die Verbindung der oben beschriebenen Eigenschaften von Flüssigsilikon mit den Vorzügen von 3D Druck - wie z.B. die Designfreiheit und Wirtschaftlichkeit auch bei geringer Stückzahl - macht additiv verarbeitetes Flüssigsilikon gerade für medizinische Anwendungen interessant.

Ein weiteres Beispiel ist die Möglichkeit der Fertigung individualisierter Laufschuhe für Sportler, deren Sohlen optimal an die Füsse des jeweiligen Läufers angepasst sind.

Darüber hinaus kommt Flüssigsilikon, wegen seiner lebensmittelechten Unbedenklichkeit, häufig  auch für Schläuche und Dichtungen in der Lebensmittel-Technologie, sowohl für Schnuller oder Trinkflaschen-Sauger zum Einsatz.

 

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