[Back]

O. Martl:
"Prozessmodifikation in der Hot Lithography für hochgefüllte Materialsysteme";
Supervisor: J. Stampfl, M. Grafinger; Inst. für Werkstoffkunde und Werkstofftechnologie, 2021; final examination: 08-26-2021.

Der 3D-Druck, auch Additive Fertigung (AF) genannt, gewinnt in der Industrie mit geschätzten Wachstumsraten von etwa 20 % pro Jahr zunehmend an Bedeutung. AF wird in vielen Bereichen der Industrie eingesetzt, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilbranche, aber auch im medizinischen Bereich. Der Vorteil dieser Technologie ist die einfache und schnelle Herstellung von Prototypen und Kleinserien, die Herstellung komplizierter Geometrien und die hohe Formgenauigkeit.
Die Hot Lithography ist eine auf Stereolithographie basierende 3D-Drucktechnologie zur schichtweisen Herstellung von Teilen unter Verwendung von photoreaktiven Monomeren, die bei Belichtung zu Polymeren vernetzen. Bei der Hot Lithography werden die mit den Monomeren (Harz) in Kontakt stehenden Maschinenteile erwärmt, wodurch Harze verarbeitet werden können, die bei Raumtemperatur hochviskos oder sogar fest sind. Mit dieser Technologie ist es auch möglich, hochgefüllte Systeme zu verarbeiten und präzise 3D-gedruckte Teile herzustellen. Je nach Form und Härte des Füllstoffs führt die Verarbeitung dieser hochgefüllten Verbundharze allerdings zum Abrieb der mit dem Harz in Kontakt stehenden Druckerteile.
Neben der Beschädigung der Druckerteile ist eine Färbung der 3D-gedruckten Teile durch Metallverschleiß zu beobachten. Ziel dieser Arbeit ist es zum einen, Komponenten im Drucker so zu optimieren, dass hochgefüllte Materialien mit abrasiven Füllstoffen ohne Beschädigung des Druckers und Verfärbung der Bauteile 3D gedruckt werden können. Zum anderen wurde der Einfluss der Füllstoffeigenschaften auf die Abrasion untersucht, um durch Wahl der geeigneten Füllstoffmorphologie die Abrasion im Drucker maschinenseitig zu verringern. Der Fokus liegt bei den untersuchten Teilen auf jenen, die im direkten Kontakt mit dem Harz sind: die Beschichtungseinheit und die Wanne.