Polymer part with technician.jpg

Post-Processing additiv hergestellter Kunststoffbauteile

on 14. August 2019
Je nach Kundenanspruch an die Bauteiloberfläche, den mechanischen Eigenschaften oder der Bauteilfarbe ist das Post-Processing von lasergesinterten Bauteilen fester Bestandteil der additiven Prozesskette.

Die Lasersinter-Technologie ist ein Herstellungsverfahren, welches die schichtweise Herstellung von Bauteilen aus pulverförmigen Kunststoffen direkt aus 3D-CAD-Daten ermöglicht. Durch den Verzicht auf formgebende Werkzeuge und Stützstrukturen während des Prozesses können hochkomplexe Kunststoffbauteile mit einem hohen Grad an Funktionsintegrationen realisiert werden. Je nach Anspruch des Kunden an die Bauteiloberfläche, den mechanischen Eigenschaften oder der Bauteilefarbe ist eine Nachbearbeitung der additiv gefertigten Bauteile notwendig. Diese, dem Postprocessing zugeordneten Schritte, schließen sich direkt dem erfolgreich beendeten Bauprozess an.

Die Bauteile werden dazu zunächst vom nicht versinterten Restpulver (Cake) getrennt. Um auch stark anhaftende Restpartikel von der Oberfläche zu entfernen wird jedes Bauteil in einer Strahlanlage mit Glasperlen gestrahlt und mittels Druckluft von etwaigen Strahlgutrückständen gereinigt. Nach vollständiger Reinigung der Bauteile erfolgt eine erste visuelle Bewertung der Bauteilqualität (u. a. der Oberflächenrauigkeit, der Wandstärken und möglich auftretender Bauteildefekte).

Zur Verbesserung der Oberflächenqualität eignet sich die Lackierung der Bauteiloberfläche. Für diesen Prozess muss das Bauteil zunächst grundiert bzw. gefüllert werden. Es folgt das intensive Schleifen der so erzeugten Füllschicht mit anschließender Reinigung von jeglichen Staub- und Schleifresten. Zu guter Letzt erfolgt das Lackieren mit 1K- oder 2K-Lacken. Möglich sind ebenfalls Speziallacke, die bspw. über leitfähige Eigenschaften verfügen. Je nach Bauteilgeometrie ist bereits bei der Bauteilkonstruktion auf mögliche Innenflächen zu achten, die im anschließenden Prozessen nur bedingt nachbehandelt werden können

Wünscht der Kunde eine verbesserte chemische Beständigkeit, luft-, gas- oder flüssigkeitsversiegelte Bauteile, so schließt sich an die Bauteilreinigung ein Infiltrierungsprozess an. Durch das Infiltrieren werden die Poren des Materials durch Tauchen, Sprühen oder Einpinseln mit einem Epoxid geschlossen. Der Infiltrierungsprozess verändert die Endabmaße des additiv hergestellten Bauteils nicht maßgeblich, sodass die im additiven Prozess erreichten engen Toleranzen nicht negativ beeinflusst werden.

Weitere Verfahren des Postprocessings sind das Färben der Bauteile, das Gleitschleifen zur Optimierung der Oberflächenrauigkeit sowie das Bauteilcoating mit metallischen Beschichtungen zur Verbesserung der mechanischen Bauteileigenschaften.