Wenn Plastik sich auflädt: Neue Behandlung soll 3D-Druck-Teile sicherer machen
3D-gedruckte Kunststoffteile können sich elektrostatisch aufladen; ein Risiko etwa beim Batteriehandling. SKZ und Diamant Polymer entwickeln eine Imprägnierung, die solche Bauteile dauerhaft ableitfähig macht.
Die Diamant Polymer GmbH und des SKZ entwickeln Imprägniermittel für 3d-gedruckte Kunststoffteile. Im Bild: Muster aus den ersten Imprägnierversuchen.
Foto: Eugen Schleiger, SKZ
Gestartet ist das Forschungsprojekt Anfang des Jahres 2026. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung geeigneter Imprägnierformulierungen und eines stabilen sowie reproduzierbaren Imprägnierprozesses. Dabei untersuchen die Projektpartner gezielt das Zusammenspiel von Werkstoff, Bauteilstruktur und Verarbeitungsparametern.
In der aktuellen Projektphase wurden bereits Musterbauteile mit gezielt variierbarer Porosität hergestellt. Diese ermöglichen eine systematische Analyse der Aufnahmefähigkeit des Imprägniermittels in der Bauteilstruktur sowie dessen Einfluss auf die elektrische Ableitfähigkeit.
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So wird der Druckprozess optimiert
Parallel zur Materialentwicklung wird die Prozesskette des Selektiven Lasersinterns (SLS) untersucht und optimiert. Neben der Anpassung von Konstruktionsrichtlinien umfasst dies die Bewertung relevanter Prozessparameter sowie geeigneter Nachbehandlungsstrategien.
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Derzeit konzentrieren sich die Arbeiten auf die Werkstoffe Polyamid 12 (PA12) und thermoplastisches Polyurethan (TPU). Das Verfahren soll perspektivisch auch auf weitere Polymerwerkstoffe der additiven Fertigung übertragbar sein.
„Die Kombination aus Additiver Fertigung und funktionaler Imprägnierung eröffnet neue Möglichkeiten für Bauteile, bei denen komplexe Geometrien und zuverlässige ESD-Eigenschaften gleichermaßen gefordert sind“, erläutert Eugen Schleiger, Projektleiter am Kunststoff-Zentrum SKZ.
Mögliches Einsatzfeld: Greifer für das Batteriehandling
Die entwickelte Technologie richtet sich insbesondere an Anwendungen, bei denen elektrostatische Entladungen vermieden werden müssen und gleichzeitig komplexe Geometrien erforderlich sind. Dazu zählen beispielsweise Sauggreifer für das Handling von Batteriekomponenten in automatisierten Fertigungslinien. Darüber hinaus eröffnet die Technologie Perspektiven für weitere industrielle Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an den Explosionsschutz und die elektrische Sicherheit.
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Während die Diamant Polymer GmbH ihre Erfahrung in der Entwicklung von Imprägnierungen und Infiltraten für technische Anwendungen einbringt, steuert das SKZ seine Expertise in den Bereichen Additive Fertigung, Materialentwicklung und Oberflächentechnik bei. Gemeinsam verfolgen die Partner das Ziel, die Einsatzmöglichkeiten additiv gefertigter Kunststoffbauteile für ESD-kritische Anwendungen deutlich zu erweitern.
Das Projekt „Ableitfähiges Imprägniermittel (AblImp)“ wird bis Ende 2027 durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert.
