Trotz der vermeintlich simplen Funktionsweise der Fused Filament Fabrication (FFF) Technologie ist es für den Einsatz in der Industrie und Forschung dennoch entscheidend das Verfahren optimal zu beherrschen und dessen Entwicklung voranzutreiben. -Das macht sich die Apium Additive Technologies GmbH zum Ziel.
Das Kompetenzcenter Apium Additive Technologies GmbH
2014 noch unter dem Namen Indmatec GmbH in Karlsruhe gegründet, spezialisierte man sich auf das Fused Filament Fabrication Verfahren mit dem Ziel industrietaugliche und später medizinisch einsetzbare Hochleistungspolymere zu erforschen und mit selbst entwickelten 3D-Druckern zu verarbeiten. So war es nicht verwunderlich, dass die Apium Additive Technologies GmbH als erstes Unternehmen weltweit das Hochleistungspolymer Polyetheretherketon (PEEK) nach ausgiebiger Forschung in Filamentform mit einem 3D-Drucker verarbeiten konnte. Nach und nach sollen so weitere Hochleistungspolymere für den Einsatz in Industrie und Medizin durch Erstellen von Druckprofilen verarbeitbar werden. Mit Hilfe der Kombination aus Material- und Ingenieurswissenschaften entsteht eine ganzheitliche Herangehensweise an das Thema 3D-Druck. Im Gegensatz zur Konkurrenz stehen die Materialien im Vordergrund, auf dieser Basis werden die 3D-Drucker entwickelt. Damit bietet die Apium Additive Technologies GmbH ein einzigartiges Kompetenzcenter welches sowohl optimierte Filamente und 3D-Drucker vertreibt, aber auch das notwendige Wissen und die Unterstützung für den Einsatz Ihrer entwickelten Produkte für die Anwender in der Industrie und Forschung liefert.
Materialien für Apiums FFF-3D-Drucktechnologie
Dichtungsring PEEK
Das Flaggschiffprodukt, Apium PEEK 450, bietet mit seinen einzigartigen mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften viele Vorteile gegenüber anderen Polymeren und eignet sich gut als Ersatz für Industriematerialien wie Aluminium und Stahl. Es erlaubt Nutzern eine Reduzierung des Gesamtgewichts, des Produktzyklus und eine verlängerte Lebensdauer. Im Vergleich zu Metallen bietet das PEEK Polymer eine größere Designfreiheit sowie eine verbesserte Leistung. PEEK überzeugt durch eine exzellente Kombination aus Festigkeitseigenschaften, Widerstandsfähigkeit und Hitzeresistenz. Es ist die optimale Materiallösung, wenn ein großer thermischer Handlungsspielraum (von -196°C bis 260°C), das Gewicht und Langlebigkeit eine besondere Rolle spielen. Dadurch lässt es sich in den Branchen Automobil, Luft- & Raumfahrt, Öl & Gas oder in der Halbleiter- & Elektroindustrie einsetzen. Aufgrund seiner Biokompatibilität und Toleranz gegenüber Gammastrahlung ist auch die Verwendung im medizinischen Sektor möglich.
Ein weiteres Hochleistungspolymer wird mit Apium PVDF 1000 geboten, Polyvinyliden Difluorid (PVDF) ist ein Homopolymer mit mittlerer Viskosität. Vergleichbar mit anderen Hochleistungspolymeren bietet es unter thermalen, chemischen oder ultravioletten Konditionen Beständigkeit. Das bedeutet, dass es mit einer Hitzebeständigkeit von bis zu 149°C fast universell gegenüber Chemikalien und Lösungen resistent ist und selbst bei langfristiger ultravioletter Bestrahlung nicht beeinträchtigt wird. Damit ist PVDF die Materiallösung für anspruchsvolle Tiefseearbeiten in der Öl- & Gasindustrie.
Apium POM-C ESD, ausgestattet mit hoher Festigkeit und E-Modul, ist aufgrund seiner Stoßfestigkeit besonders resistent gegen Materialermüdung. Aufgrund des geringen Gewichts wird es oft als Metallersatz verwendet.
3D-Drucksystem Apium P155
Apium P155
Alle genannten Materialien können aufgrund verschiedener angelegter Parametersets mit dem 3D-Drucker Apium P155 der Apium Additive Technologies GmbH verarbeitet werden. Dieser 3D-Drucker ist optimiert zur Verarbeitung von Hochleistungspolymeren. Ein spezieller Druckkopf, der bis zu 420°C erreichen und einfach ausgestaucht werden kann, ermöglicht, verschiedene Materialien drucken zu können. Zudem wurde ein spezielles Heizbett für die optimale Adhäsion der Polymere verbaut. Mit Hilfe der Apium Controlling Software wird die beste Druckqualität gewährleistet; eine optische Prozesskontrolle zur Überwachung des zu druckenden Bauteils ist mit inbegriffen. Der Apium P155 eröffnet einen neuen, kosteneffizienten und einfachen Weg, individuelle Geometrien inklusive komplexer Hohlräume mit einem hohen Grad an Gestaltungsfreiheit zu produzieren. Während der Extruder die Infillrate des Filaments reguliert, wird der thermoplastische Werkstoff erhitzt und von einem durch eine CAM Software kontrollierten Druckkopf platziert. Schicht für Schicht wird der geschmolzene Thermoplast der Reihe nach auf der erhärteten Werkstoffoberfläche aufgetragen. Diese Additive Fertigungstechnologie ermöglicht es, sowohl detaillierte und präzise Modelle und Prototypen, als auch Kleinserien von maßgeschneiderten Teilen für verschiedenste industriespezifische Anwendungen zu produzieren.
Die nächste Generation, der P220, wird noch 2017 erhältlich sein. Dieser wird unter anderem mit einem deutlich größeren Bauraum ausgestattet sein.
Kennenlernen der Apium FFF-3D-Drucktechnologie durch Druckaufträge
Als Verifizierung der Qualität der 3D gedruckten Bauteile bietet die Apium Additive Technologies GmbH die Möglichkeit, Druckaufträge durchzuführen. Hierbei sendet der Interessent ein 3D-Modell seines Bauteils, welches von Apiums 3D-Druck-Ingenieuren für die Technologie optimiert und im gewünschten Material verarbeitet wird. Damit lässt sich die Qualität des Apium P155 3D-Druckers und der Materialien bestätigen.
Optimale Anwendung dank Trainings
Als Unterstützung für Unternehmen der Industrie und Forschungseinrichtungen lassen sich Trainings vereinbaren, bei welchen die Materialien und der 3D-Drucker in seiner Funktionsweise vorgestellt und die Technologie mit seinen Besonderheiten erklärt wird. Damit wird gewährleistet, dass der Anwender die gewünschten Materialen in der bestmöglichen Qualität verarbeiten kann.
Starke Produktionspartner als Schlüssel zum Erfolg
Mit dem Geschäftsbereich Smart Factory der Heidelberger Druckmaschinen AG konnte ein strategischer Partner für die Industrialisierung und die Serienproduktion der nächsten Generation von 3D-Druckern, der Apium P220 Serie, gewonnen werden.
Heidelberg bietet mit seinem Kollaborationstool View2Connect eine Cloud-basierte digitale Vernetzung heutiger Prozessketten für die Produktion innovativer Produkte, über Firmengrenzen hinweg, an.
Damit setzt Apium auf die sicheren, industriellen Prozesse von Heidelberg, nutzt deren modularen Leistungen wie das Projektmanagement und das Industrial Design, die Serienproduktion inkl. der Lieferlogistik.
Die Unterstützung bei der Produktvalidierung, von Zertifizierungen und den notwendigen Zulassungen (z.B. CE, UL) runden die hohen Qualitätsanforderungen des Apium 3D-Drucksystems ab.
Ebenso wird die Kooperation mit der Ensinger GmbH weiter ausgebaut, um die neu entwickelten Filamente in der erforderlichen Menge zu produzieren.
Der Kunststoffverarbeiter Ensinger versorgt Apium mit qualitativ hochwertigen Filamenten, die im Extrusionsverfahren hergestellt werden. Im Zuge der Kooperation arbeiten beide Seiten intensiv an der Erforschung neuer Filamente. Diese Produkte werden bis zur Marktreife ausgiebig auf 3D-Druckbarkeit getestet.
