Entwicklung einer Methodik zur Bewertung des Haftungsverhaltens von Hart-Weich-Verbindungen in additiven Fertigungsverfahren (Strangablegeverfahren)

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Die Kenntnis der Verbundfestigkeit von Materialkombinationen aus Thermoplasten und thermoplastischen Elastomeren ist wichtig, um bereits im Vorfeld geeignete Materialien auswählen zu können und den Prozess aufeinander abzustimmen. Jedoch fehlte bislang ein Prüfverfahren um eine Vergleichbarkeit zu erreichen. Es sind Untersuchungen notwendig, welche die additive Fertigung gegenüber anderen Herstellungsmethoden konkurrenzfähig machen. Durch die gewonnenen Ergebnisse besteht die Möglichkeit, die bisher fehlenden Standards im Fused Layer Modeling (FLM)- sowie Arburg Kunststoff Freiformen (AKF) Verfahren festzulegen. Daher beschäftigt sich das Vorhaben mit der Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung des Haftungsverhaltens. Neben der Entwicklung und Validierung des Verfahrens galt es, die Auswirkungen der Verarbeitungsparameter auf das Haftungsverhaltens zu untersuchen. Darüber hinaus ist der Vergleich der Haftungsergebnisse vom FLM- und AKF Druck sowie zum Spritzgießen essential. Im Rahmen der Untersuchungen wurden die Hartkomponenten Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polylactid (PLA), Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polyamid 6 und 12 (PA 6 und 12) sowie die Weichkomponenten Thermoplastisches Polyolefine vernetzt (TPE-V), Thermoplastische Elastomere auf Styrolbasis (TPE-S), Polyetherester (TPE-E) sowie Thermoplastische Elastomere auf Polyurethanbasis (TPE-U) gedruckt und spritzgegossen. Ziel war es den Einfluss der Verarbeitungsparameter für die jeweiligen Herstellungsverfahren herauszuarbeiten. Nachfolgend wurden die Ergebnisse der Zug- und Schälprüfungen sowie die Verarbeitungsverfahren FLM, AKF und Spritzgießen gegenüberzustellen. Darüber hinaus sind Oberflächen- und CT-Messungen durchgeführt wurden um Aussagen über die Verbundhaftung treffen zu können.