3D Druck mit Silicon, Prototyp, ACEO®, 3D printing with silicone. Bild: alle Wacker

Dichtlippe aus Silikonkautschuk, gedruckt mit Hilfe des neuen 3D-Druckverfahrens. Bild: alle Wacker

Bei dem 3D-Drucker, der auf der K gezeigt wird, handelt es sich um die erste industriereife Druckergeneration. Der Aceo Imagine Series K druckt deutlich schneller als die bisherigen Prototypen und ist kompakter gebaut. „Der Drucker basiert auf der Aceo-Technologie, einem von Wacker entwickelten Dropon-Demand-Verfahren“, sagt Bernd Pachaly, Leiter der Wacker-Silikonforschung und verantwortlich für das Aceo-Team. „Damit können Bauteile oder Baugruppen mit komplexen Geometrien hergestellt werden, auch Impossible Products, die bislang nicht herstellbar waren.“
Der Begriff Additive Fertigung, besser bekannt als 3D-Druck, bezeichnet einen Herstellungsprozess, bei dem ein Werkstück schichtweise und ohne Verwendung einer Form, also formfrei produziert wird. Das bietet Entwicklern wesentlich größere Freiheiten als konventionelle Fertigungstechniken. Sobald ein Produktdesign mit rechnergestützter Konstruktionszeichnung (CAD) oder bildgebendem Verfahren erstellt wurde, kann sofort gedruckt werden. „Die wichtigsten Abnehmerbranchen für 3D sind derzeit die Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie“, sagt Pachaly, der mit seinem Team 2014 mit der Entwicklung der Systemlösung für den 3D-Druck mit Silikonen begonnen hatte. Am schnellsten wächst die additive Fertigung derzeit bei medizinischen Anwendungen. Biomodellierung und individualisierte, anwendungsspezifischen Geometrien sind besonders aussichtsreiche Applikationen. „Gerade für solche Anwendungen können Silikone ihre vorteilhaften Eigenschaften zeigen“, betont der Forschungsleiter. „Silikone sind hitzebeständig, kälteflexibel, transparent und biokompatibel. Außerdem lassen sie sich beliebig einfärben und dämpfen gut.“

Mit dem neuen additiven Herstellungsverfahren können Silikonteile mit komplexen Geometrien gefertigt werden.

Mit dem neuen additiven
Herstellungsverfahren können Silikonteile mit komplexen Geometrien gefertigt werden.

Für Prototypen und Kleinserien

Mit dem Drucker lassen sich Prototypen und Kleinserien schnell und effizient fertigen. Produktdesignern bietet deshalb das neue 3D-Druckverfahren faszinierende Möglichkeiten. Die Technologie nutzt ein Dropon-Demand-Verfahren. Auf einer Unterlage deponiert der Druckerkopf winzige Silikontröpfchen. Schicht für Schicht entsteht auf diese Weise das Werkstück. Das Silikon ist so formuliert, dass die Tröpfchen zusammenfliesen, bevor der Vernetzungsprozess aktiviert wird, was mittels ultravioletten Lichts geschieht. Aus den Silikontröpfchen und -schichten entsteht so ein homogenes Werkstück, das sich von Teilen aus Spritzguss kaum unterscheidet. Unter Einsatz von wasserlöslichen Stützmaterialien lassen sich auch Überhänge und innenliegende Gitterstrukturen erzeugen.
Der Chemiekonzern bietet seit August 2016 Dienstleistungen rund um das Thema 3D-Druck mit Silikon an. In einem Webshop lassen sich eigene Designs hochladen und 3D-gedruckte Silikonformteile bestellen. Diese werden in der Aceo-Print-Fab produziert und in alle Welt versandt. Das interdisziplinär besetzte Team wird darüber hinaus Beratungs- und Entwicklungsdienstleistungen für Design und Fertigung von Silikonformteilen oder -baugruppen anbieten. In der Nähe des Stammwerks im oberbayerischen Burghausen errichtet der Chemiekonzern derzeit ein eigenes Technologiezentrum, den sogenannten Aceo-Campus. Hier werden   Interesseierte in einem Open-Print-Lab künftig auch eigene Produktideen testen können.