Cubicure Evolution HI: Neue Materialien für die additive Serienfertigung

Mit Evolution HI kommt ein duktiler Allrounder auf den Markt, der so einiges aushält.

Schnappverbindungen lagen bisher für die meisten Photopolymere außer Reichweite. Zu spröde waren die Druckergebnisse, zu stark veränderten sie sich bei Lichteinflüssen. Damit gedruckte Kunststoffe den Ansprüchen des Marktes gerecht werden, müssen verbesserte Prozesse eingesetzt werden.

In einer Caligma 200 werden Photopolymere bei hohen Temperaturen verarbeitet, um besonders beständige Bauteile herzustellen.

Weiterentwicklung robuster Photopolymere

Das Wiener Unternehmen Cubicure GmbH sieht sein Hot Lithography-Verfahren als Lösung: Mit einem speziellen Beheizungs- und Beschichtungsmechanismus werden hochviskose Photoharze bei Temperaturen von bis zu 120° C verarbeitet. So sollen äußerst schlagzähe, temperaturbeständige Kunststoffe hergestellt werden.

Das nun von Cubicure vorgestellte Material Evolution HI will dem technischen Allrounder ABS Konkurrenz machen. „Die mechanischen Eigenschaften von Evolution HI übertreffen ABS teilweise sogar. Ein Dauereinsatz ist bei Temperaturen bis zu 80° C möglich“, sagt Christian Frank, Leiter der Produktentwicklung bei Cubicure. „Evolution HI hat außergewöhnlich gute Zugeigenschaften, und die Festigkeit sucht im 3D-Druck seinesgleichen.“ Das macht Evolution HI zu einem Vorzeigeprodukt unter den wenigen duktilen Photopolymeren. Seine Bruchdehnung erreicht bei Prüfungen sogar bis zu 50 %. So können Bauteile und Endprodukte additiv gefertigt werden, die wiederholten Belastungen standhalten müssen. Dazu zählen nicht nur Schnapp- und Steckverbindungen, sondern auch Fittings und Gehäuse.

Steckverbinder und andere Elektronikbauteile aus ThermoBlast nutzen die hohe Durchschlagfestigkeit des Materials.

Neue Wege für bewährtes brandsicheres Material

ThermoBlast wurde bereits 2018 vorgestellt. Es ist das bislang einzige Photopolymer für den 3D-Druck, das eine Wärmeformbeständigkeit der Kategorie HDT-A von 270° C aufweist und selbst bei dünnsten Wandstärken gemäß Brennbarkeitsklasse UL94 V-0 weniger als zehn Sekunden nachbrennt. So können aus diesem Material etwa Bauteile hergestellt werden, die bei Lötprozessen hohen Temperaturen standhalten müssen.

Auch bei Hochvakuum gibt ThermoBlast kaum Ausgasungsprodukte ab und bleibt weiterhin stabil. Das ist nicht nur für die Medizintechnik wichtig, sondern hat auch große Bedeutung für die Verwendung des Materials in der Raumfahrt.

Flammsicherer Kunststoff für Elektronik

Cubicure hat vor Kurzem Testergebnisse veröffentlicht, die nachweisen, dass ThermoBlast zudem ideale elektrische Isolatoreigenschaften für die Elektronikindustrie hat. Steckverbinder und andere elektronische Bauteile aus ThermoBlast haben eine ausgezeichnete Durchschlagfestigkeit sowie Kriechstromfestigkeit. Hier erreichte der Kunststoff die oberste CTI-Normgrenze von 600 Volt. Das bedeutet, dass beispielsweise Leiterbahnen auf ThermoBlast enger zusammenliegen können. Einer weiteren Miniaturisierung elektronischer Komponenten steht somit nichts mehr im Wege.

Einsatz in der Serienfertigung

Diese Materialien sind bereits im Alltagseinsatz. Teileserien mit mehreren Hundert Stück werden laufend auf Caligma 200 Maschinen gefertigt. Gelingt Cubicure nun noch der entscheidende Sprung zur Großmaschine mit entsprechendem Durchsatz, so würde das Tor zur industriellen additiven Massenfertigung weit aufgestoßen. Die Voraussetzungen dafür sind offensichtlich gegeben, da Cubicure einen solchen Maschinenrelease mit Ende des laufenden Jahres ankündigt.