Verantwortungsbewusster 3D-Druck mit biobasiertem Hochleistungspulver

Juli 04, 2022 | Lesezeit: 4 min

Der 3D-Druck ist perfekt positioniert, um zu experimentieren und alternative Methoden und Materialien zu erforschen, um den CO₂-Fußabdruck der Produktion zu reduzieren. Gemeinsam mit Partnern haben wir ein zu 100 % biobasiertes Pulver für den Einsatz in unseren 3D-Druckern entwickelt. Erfahren Sie, wie dieses innovative Pulver ein Schritt zu einer verantwortungsvolleren Produktion ist.
 

Wir bei EOS haben uns der Verbesserung des Herstellungsprozesses verschrieben, damit Unternehmen Emissionen reduzieren, mehr recyceln und die Nachhaltigkeit fördern können, indem sie mit gutem Beispiel vorangehen. Aus diesem Grund haben wir eine zertifizierte kohlenstoffneutrale Materiallösung für die fortschrittliche additive Fertigung (AM) entwickelt.
 

100 % erneuerbar, kohlenstofffrei

Ein klimaneutraler Betrieb reduziert den CO₂-Fußabdruck eines Unternehmens so weit, dass die Emissionen die kompensierte Menge nicht übersteigen und somit eine Netto-Null-Emission von CO₂ erreicht wird. EOS und Advanced Laser Materials (ALM) – ein Unternehmen von EOS – haben dies mit Polyamid-11-Polymeren dank der Kombination aus der biobasierten Beschaffenheit des Pulvers und dem Herstellungsverfahren des Materials erreicht.

Die Polyamid-11-Pulver wurden von Arkema entwickelt, einem renommierten Pionierunternehmen im Bereich hochleistungsfähiger Polymere auf Rizinusölbasis. Dank der Unterstützung von ALM konnten die Polyamid-11-Pulverlösungen als klimaneutral zertifiziert werden. Dies ist den zusätzlichen Maßnahmen von ALM zu verdanken, die den CO₂-Ausstoß durch die Installation von Solaranlagen am Hauptsitz in Texas und Investitionen in CO₂-Zertifikate nach Goldstandard aus dem Solarprojekt MyClimate in Äthiopien kompensieren.

Der Prozess zur Herstellung des PA11-Pulvers beginnt ganz einfach mit Rizinusbohnen. Diese Ressource ist ein hervorragender Kandidat für die Herstellung von Polymeren, da sie in Indien auf marginalen Böden leicht wächst, sehr dürreresistent ist und den Landwirten, die sie anbauen, gute Gewinne beschert. Wo andere Speiseöle unter den gleichen Bedingungen nicht gedeihen würden, können die Landwirte den Anbau ausweiten, um die durch die Entwicklung von PA 11-Pulver gestiegene Nachfrage nach Rizinusbohnen zu decken. Dies hat dazu geführt, dass mehr als eine halbe Million Familien in den Anbauregionen vom Rizinusanbau profitieren.

Die Rizinusbohnen werden zerkleinert, um ein Öl zu gewinnen, das vielen herkömmlichen Pflanzenölen ähnelt. Das Öl wird von Arkema zu einem Monomerpulver verarbeitet, das dann zu einem Polymerpulver für Spritzguss und 3D-Druck weiterentwickelt werden kann.

Um das Pulver für den Laser-Bett-Schmelzdruck geeignet zu machen, war das Fachwissen von ALM erforderlich, um Anpassungen des Pulvers zu formulieren, damit es in einem AM-System richtig funktioniert. ALM stellt dieses Pulver unter dem Namen PA 820-MF CN her. Das Material kann direkt von EOS bezogen werden und eignet sich für die Verwendung mit der >EOSEOS P 396 und EOS P 770.
 

Kompromisslos in der Leistung

PA 11-Pulver werden nach einem außergewöhnlichen Standard hergestellt. Die Pulver sind weltweit für ihre hervorragenden Eigenschaften und Leistungen in Bezug auf Zähigkeit, Haltbarkeit, geringes Gewicht und Verarbeitungsvielfalt anerkannt.

Aufgrund ihrer Langlebigkeit können diese Materialien für ein breites Spektrum von Projekten verwendet werden. Sie werden nicht nur für Standard-Lifestyle-Produkte verwendet, sondern können auch für Anwendungen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie eingesetzt werden

Nachhaltigkeit durch Langlebigkeit

Biobasierte Pulver sind absichtlich so konzipiert, dass sie robust und langlebig sind. Sie sind zwar nicht biologisch abbaubar wie viele Polymere auf Ölbasis, aber die inhärente Haltbarkeit des Materials macht sie zu einer idealen Wahl für die Herstellung von Teilen, die über einen langen Zeitraum hinweg funktionsfähig bleiben müssen, ohne dass die Gefahr der Zersetzung besteht, wie dies bei vielen biologisch abbaubaren Materialien der Fall ist.

Durch die Umstellung auf andere Materialien müssen Teile seltener ausgetauscht werden. Im Gegensatz zu weniger robusten Werkstoffen reduziert der Einsatz von Polyamid-11-Pulver den Produktionsaufwand und wirkt sich somit positiv auf die Umwelt aus, da weniger Teile verschleißen und entsorgt werden müssen.

Engagiert für eine verantwortungsvolle Produktion

Gemeinsam mit unseren Partnern setzen wir uns dafür ein, dass eine verantwortungsvolle Produktion zur neuen Normalität wird. Dieses Material kombiniert einen nachhaltigen Rohstoff aus Rizinusbohnen mit fortschrittlichen Leistungsmerkmalen und einem kohlenstoffneutralen Klimaprofil.

Das innovative Polyamid 11 ist das erste klimaneutrale, 100 % biobasierte Pulver in unserem Sortiment. Wir forschen weiterhin an Pulvern auf Basis anderer natürlicher Öle und deren Potenzial für ein breiteres Materialspektrum in der Zukunft. Wie der Herstellungsprozess von Polyamid 11 jedoch gezeigt hat, erfordert die Umsetzung möglichst verantwortungsvoller Produktionsmethoden eine Kombination von Veränderungen in verschiedenen Bereichen. Daher optimieren wir auch die Hardware unserer 3D-Drucksysteme und arbeiten an Prozessparametern, um die Materialerneuerungsrate zu verbessern.

Eine bessere Aktualisierungsrate bedeutet, dass weniger "nicht verschmolzenes Pulver" (das Pulver im Drucker, das nicht Teil des Endprodukts wird) für nachfolgende Drucke wiederverwendet werden kann. Dies wird den Abfall weiter reduzieren und ein besseres Verhältnis von Endproduktion zu Pulver gewährleisten. Dies spiegelt die EOS-Philosophie wider, durch Fortschritte im 3D-Druck weiterhin eine verantwortungsvollere Fertigung zu fördern.