Cubicure Caligma 200: Cubicure stellt neues Hochtemperatur-Material für SLA-Anwendungen

Die Hot Lithography, entwickelt von Cubicure, ermöglicht erstmals den Einsatz hochmolekularer chemischer Ausgangsstoffe für den Präzisions-3D-Druck und schafft dadurch Bauteile mit ungeahnter Materialqualität.

Die Cubicure GmbH wurde im März 2015 als Spin-Off der Technischen Universität Wien von Prof. Dr. Jürgen Stampfl (Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie) und Dr. Robert Gmeiner gegründet und ist in der additiven Fertigung von Hochleistungspolymeren tätig. Dabei greift man auf die Methodik der Stereolithografie zurück (SLA), bei der ein lichthärtender Kunststoff mithilfe eines Lasers Schicht für Schicht mit höchster Präzision ausgehärtet wird.

Bis heute entwickelte sich Cubicure zu einem zukunftsträchtigen Unternehmen mit 20 Mitarbeitern. Darüber hinaus wird das Team laufend erweitert, um Schlüsselanforderungen des Marktes gerecht zu werden: Performance Kunststoffe für den 3D-Druck zu liefern, die technische Entwicklung von Drucksystemen weiter voranzutreiben und auch zukünftig herausragende Innovationen in diesem Sektor zu präsentieren. Mit dem Gewinn des S2B Awards 2015 des Rudolf Sallinger Fonds und dem 2. Platz beim Förderprogramm Call Pro Industry 2015 der Wirtschaftsagentur Wien konnte man dazu bereits früh erste Achtungserfolge erzielen.

Die von Cubicure neu entwickelten Photopolymere sind äußerst schlagzäh und temperaturbeständig. „In ihren Eigenschaften sind sie technischen Thermoplasten ähnlich. In den bis dato verfügbaren Stereolithographie-Anlagen waren diese neuartigen Photopolymere jedoch nicht mehr verarbeitbar", so Gmeiner. Aus diesem Grund hat Cubicure einen eigenen additiven Fertigungsprozess für die Prozessierung dieser schwer fließfähigen Materialsysteme entwickelt: die Hot Lithography Technologie.

Mit ThermoBlast bringt Cubicure eine Revolution für die Additive Fertigung hervor: ein AM-Material, welches Umgebungsbedingungen von mehr als 300° C standhält.

Dr. Robert Gmeiner
CEO Cubicure GmbH

„Der Hot Lithography Ansatz hält mit dieser Revolution, was er versprochen hat, denn der Wechsel von Acrylat- und Methacrylat dominierten Materialsystemen hin zur Performance Chemie ist für die SLA möglich und bringt völlig neue Möglichkeiten im Bereich lithographisch herzustellender Bauteile.“

Bauteile mit ungeahnter Materialqualität

Kern der Technologie ist ein eigens entwickelter und patentierter Beheizungs- und Beschichtungsmechanismus, welcher selbst höchstviskose Harze und Pasten bei Arbeitstemperaturen von bis zu 120° C sicher und mit größter Genauigkeit verarbeiten kann. Zur Belichtung werden präzise Laser-Scanner-Systeme eingesetzt. „Die Hot Lithography ermöglicht erstmals den Einsatz hochmolekularer chemischer Ausgangsstoffe für den Präzisions-3D-Druck und schafft dadurch Bauteile mit ungeahnter Materialqualität", betont Stampfl.

Seit 2017 bietet Cubicure die eigens entwickelte und patentierte 3D-Druckanlage Caligma 200 und die Materialsysteme Cubicure Evolution und Cubicure Precision auf dem Markt an. Abhängig von der Größe der gedruckten Bauteile und beginnend bei Losgröße 1 ist die 3D-Druckanlage Caligma 200 vom Rapid Prototyping bis hin zur Serienproduktion von Endprodukten einsetzbar. „Die hohe Auflösung der Caligma 200 Maschine von 25 µm ermöglicht beispielsweise die Fertigung von Mikrodüsen und zeigt so eine wirtschaftliche Alternative zum Mikrospritzguss auf", so Gmeiner weiter. Neben den Standard-Materialien bietet Cubicure auch bereits seit einigen Jahren kunden- und applikationsspezifische Photopolymerentwicklung an.

Nach dem erfolgreichen Marktstart der additiven Fertigungsanlage Caligma 200 und den beachtlichen Einsatzbeispielen der vorhandenen Materialien Evolution und Precision wird Cubicure auf der formnext nun ihr drittes und revolutionärstes Serienmaterial vorstellen: Cubicure ThermoBlast, ein in der additiven Welt bis dato unvergleichliches Hochtemperatur-Material mit hervorragender Festigkeit und Wärmeformbeständigkeit sowie ausgezeichneten Brandeigenschaften.

Abhängig von der Größe der gedruckten Bauteile und beginnend bei Losgröße 1 ist die 3D-Druckanlage Caligma 200 vom Rapid Prototyping bis hin zur Serienproduktion von Endprodukten einsetzbar.

Kunststoff für richtig heiße Aufgaben

Mit ThermoBlast bringt Cubicure eine echte Revolution für die Additive Fertigung hervor: ein 3D-druckbares Material, welches Umgebungsbedingungen von mehr als 300° C standhalten kann und sich auch sonst als extrem beständig erweist. Cubicure ThermoBlast ist fest (> 70 MPa Zugfestigkeit), hart (> 90 Shore D), äußerst chemikalienbeständig (erfolgreiche mehrmonatige Lagerungstests in Aceton) und vor allem eines: nicht brennbar und sogar selbstverlöschend.

Der Hot Lithography Ansatz hält mit dieser Revolution, was er versprochen hat: „Der Wechsel von Acrylat- und Methacrylat dominierten Materialsystemen hin zur Performance Chemie ist für die SLA möglich und bringt völlig neue Möglichkeiten im Bereich lithographisch herzustellender Bauteile", betont der Geschäftsführer und er ergänzt: „Sei es für Tooling-Aufgaben oder den Einsatz in extremer Prozessumgebung, Cubicure ThermoBlast ist ein Game Changer im Selbstverständnis additiv gefertigter Kunststoffe." Die hohe Oberflächenhärte erlaubt neue Anwendungen im Gleitlagerbereich sowie der Tribologie und die extreme Beständigkeit macht Bauteile aus ThermoBlast zu verlässlichen Lösungen für industrielle Herausforderungen.

Digitaler Weg zur Produktion der Zukunft

Als weiteres Messehighlight wird Cubicure auf der formnext erstmals eine neu entwickelte Softwarelösung für die Datenaufbereitung vor dem eigentlichen Druckprozess vorstellen: CSS – Cubicure Support & Slice bietet eine umfassende Palette an digitalen Möglichkeiten. Basierend auf 3Data Expert von DeskArtes liefert CSS neue Features und anwenderfreundliche Tools zur Generierung komplexer Supportstrukturen, zur Bauteilmanipulation, Bauteilpositionierung und Vervielfältigung sowie zur Schichterzeugung an. Dies verbessert die Bedienung der 3D-Druckanlage Caligma 200, da CSS speziell auf die Hot Lithography von Cubicure optimiert wurde. „Die CSS-Software kann jedoch noch weitaus mehr – sie ist ein umfangreiches Tool zur Bearbeitung von STL-Dateien für die verschiedensten additiven Fertigungsaufgaben und darüber hinaus plattformunabhängig", geht Gmeiner ins Detail.

Verschiedene Erweiterungen erlauben zudem die Konvertierung verschiedenster Eingangsformate in das bekannte STL-Format. „Profitieren Sie von den umfassenden digitalen Möglichkeiten auch außerhalb der Hot Lithography Anwendungen. CSS unterstützt eine Vielfalt an Ausgabeformaten und vereint dadurch Ihre Anwenderexpertise mit dem jeweils optimalen Herstellungsverfahren", ist sich Robert Gmeiner abschließend sicher.