Polypropylen in der additiven Fertigung: Prozess / Struktur / Eigenschaften
Im Artikel Process-induced morphological features in material extrusion-based additive manufacturing of polypropylene hat sich das Team aus Polypropylen ist einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe, er ist härter, fester und thermisch höher belastbar als beispielsweise Polyethylen. Dies eröffnet viele Einsatzgebiete für den 3D Druck mit diesem Material: Von der Medizintechnik bis zur Anwendung in Infrastruktur. Wissenschaftler*innen bestehend aus Sandra Petersmann (Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe, Montanuniversität Leoben), Petra Spörk-Erdely (Lehrstuhl für Metallkunde und metallische Werkstoffe, Montanuniversität Leoben), Michael Feuchter ((Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe, Montanuniversität Leoben), Tom Wieme (Centre for Polymer and Material Technologies - Department of Materials, Ghent University, Belgien), Florian Arbeiter ((Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe, Montanuniversität Leoben), Martin Spörk (Research Center Pharmaceutical Engineering, Graz, ehem. Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung, Montanuniversität Leoben) mit der Charakterisierung von Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von 3D-gedrucktem Polypropylen beschäftigt.
Polypropylen ist ein semi-kristallines Polymer und setzt sich somit aus geordneten sowie ungeordneten Bereichen zusammen. Die Anordnung bzw. Orientierung der geordneten – „kristallinen“ – Bereiche hängt vom Herstellungsprozess und auch den verwendeten Prozessparametern ab. Dies hat wiederum einen starken Einfluss auf die resultierenden Materialeigenschaften. Deshalb stellt die Untersuchung prozessbedingter Materialkennwerte einen äußerst wichtigen Bestandteil im Entwicklungsprozess eines 3D-gedruckten Bauteils dar. Es hat sich gezeigt, dass eine Variation in der Drucktemperatur oder -geschwindigkeit, die entstehenden Kristallstrukturen und damit die resultierenden mechanischen und thermischen Eigenschaften des Materials signifikant verändert.
Polypropylen ist einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe. Er kann sowohl in der Infrastruktur, sowie auch für Spezialanwendungen mit Hilfe des 3D-Drucks eingesetzt werden.
Der Artikel erscheint in der Ausgabe 35 von „Additive Manufacturing“ im Oktober 2020.
