MexWer – Kreislaufoptimierte Prozesskette für die additive Fertigung von metallischen Werkzeugkomponenten über Materialextrusion

Im Projekt geht es darum, das Metal-FDM-Verfahren umweltfreundlicher und ressourcenschonender zu gestalten. Unter Metal-FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling) versteht man im Bereich des 3D-Drucks das schichtweise Auftragen mit einem Metall-beladenen thermoplastischen Werkstoff. Nachhaltiger kann der Prozess werden durch den Verzicht umweltschädlicher Lösungsmittel wie Aceton oder gasförmige Salpetersäure. Ein weiteres Teilziel ist es, möglichst viel des im Entbinderprozess entfernten Binders wieder in der Filamentproduktion zu verwerten.

Entwicklung, Erprobung und Bewertung des Verfahrens

Hierfür entwickelt der Forschungspartner TITK das wiederverwendbare Bindersystem, welches für das Filament verwendet wird. Die Verarbeitbarkeit des Filaments wird am ifw Jena getestet und der Werkstoff so im ständigen Austausch mit dem TITK weiterentwickelt. Bei den Tests werden die Proben bei der additiven Herstellung bis auf ihre Grenzen des Möglichen untersucht. Das beinhaltet, wie gut sich diese Filamente verarbeiten lassen: Welche Strukturgrößen lassen sich mittels dieses Verfahrens erstellen, wie können die entstandenen Grünteile möglichst rückstandslos entbindert werden und inwiefern lassen sich Teile des aufgelösten Bindersystems erneut verwenden?

Wenn die Entbinderung erfolgreich war und das richtige Filament entwickelt wurde, kommt der Forschungspartner GFE ins Spiel: hier liegt der Fokus auf der Konstruktion und der Berechnung der herzustellenden Bauteile sowie die Bewertung der hergestellten Komponenten.