Viele Hersteller von Labortechnik, Diagnostikgeräten und chirurgischen Robotern fertigen Kunststoffbauteile mit dem 3D-Drucker, etwa Miniaturzahnräder, drehbare Ventile oder schwenkbare Hebel. So sparen sie Zeit und Kosten. Das Problem: In vielen Druckmaterialien befinden sich sogenannte PFAS-Chemikalien. Und diese könnte die EU in Zukunft einschränken, wegen einer möglichen Gefährdung für Mensch und Umwelt. „Viele Hersteller in sensiblen Branchen wie der Medizintechnik suchen daher schon heute nach alternativen 3D-Druckmaterialien“, sagt Jonas Burk, Leiter des Geschäftsbereichs Additive Fertigung bei Igus. „Eine solche Alternative ist unser neues Iglidur i2000, ein 3D-Druckmaterial, das keine der 96 als kritisch geltenden PFAS-Substanzen in Konzentrationen über 0,1 Prozent Masseanteil enthält.“
Selbstschmiereffekt ohne PTFE
Das neue 3D-Druckmaterial ist ein Resin, ein flüssiges, lichtempfindliches Kunstharz, das SLA- und DLP-Drucker mit UV-Licht Schicht für Schicht aushärten, um dreidimensionale Kunststoffobjekte zu erzeugen. „Iglidur i2000 macht es möglich, in höchster Präzision Bauteile mit glatten Oberflächen zu drucken, in einer Qualität, die mit dem Spritzguss vergleichbar ist“, sagt Jonas Burk. Geeignet sei das Material besonders für bewegliche und reibungsbelastete Bauteile, etwa für kleinere Antriebs- und Getrieberäder oder Lagerbuchsen. Eine Igus-typische Besonderheit sei dabei die Schmierfreiheit des Materials. In das Resin integriert sind Festschmierstoffe für einen reibungsarmen und hygienischen Trockenlauf ohne Schmierfett. Nutzte Igus bislang PTFE, eine Chemikalie der PFAS-Gruppe, für diesen Selbstschmiereffekt, kommt in Iglidur i2000 eine PTFE-freie Variante zum Einsatz. „Anwender können somit wie gewohnt Bauteile drucken, ohne sich um PFAS-Regulierungen sorgen zu müssen“, erklärt der 3D-Druck Experte.
122-fach verschleißfester als ein Standard-Resin
Iglidur i2000 erweist sich als mechanisch äußerst belastbar und langlebig. Eine Biegefestigkeit von 74 MPa sorgt für Stabilität, eine Shore-D-Härte von 80 für hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß. Auch thermisch ist das Material robust. Es hält dauerhaft Temperaturen von -20°C bis zu 100 °C stand und verträgt kurzfristig sogar bis zu 140 °C. Im Testlabor konnte Iglidur i2000 seine hohe Verschleißfestigkeit demonstrieren. Dabei bewegte sich ein Edelstahl-Prüfkörper über die Harzoberfläche, mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s und einer Flächenpressung von 1,4 MPa.
„Die Verschleißrate sank dabei von 63,97 µ/km bei einem Standard-Resin auf nur 0,52 µ/km. Das entspricht einer Verbesserung um den Faktor 122“, betont Jonas Burk. „Diese Werte unterstreichen die außergewöhnliche Langlebigkeit und Abriebfestigkeit des PTFE-freien 3D-Druckmaterials i2000 unter hohen mechanischen Belastungen.“
