HSS Material Network – Proof of Concept iglidur® i3-PL

Das Material iglidur® i3-PL ist ein von der igus® GmbH speziell für die Fertigung von Gleitanwendungen und Zahnrädern entwickeltes Kunststoffpulver für die additiven Verfahren des Powder Bed Fusion of Polymer (PBF-P), wie bspw. dem Lasersintern (LS). Es wird zur Herstellung von Bauteilen mit unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt, zum Beispiel als Sondergleiter im PKW, als Zahnrad im E-Bike und sogar als Gleiter in Aufzügen.

Die Besonderheit von iglidur® i3-PL ist die Additivierung des Pulvers mit Festschmierstoffen, wodurch die daraus gefertigten Bauteile eine Verschleißfestigkeit erreichen, die um Faktor 3 bis 30 besser ist als bei Bauteilen gefertigt aus sonst auf dem Markt befindlichen Kunststoffpulvern. Dazu wurde eine Vielzahl von verschiedenen Rezepturen im igus-Labor in Köln getestet und entwickelt. Zudem ist durch die Vielzahl der Versuche die Lebensdauer von iglidur® i3-PL Zahnrädern und Gleitlagern online berechenbar geworden. So können Kunden, die Eigenschaften der Bauteile vorab auf Ihre Leistungsfähigkeit und Lebensdauer überprüfen, um vor der finalen Produktion noch etwaige Designanpassungen vorzunehmen.

Das HSS hat aufgrund seiner Druckkopftechnologie das Potenzial, zu einer deutlich wirtschaftlicheren Fertigung als das LS. Zudem besitzt HSS dank seiner Open-Source Konzeption die Möglichkeit, Bauteileigenschaften prozessseitig gezielt einzustellen, uns bietet so bei vielen Anwendungen der aus iglidur® i3-PL gefertigten Bauteile ein großes Potenzial.

Neben der hohen Abriebfestigkeit zeichnet sich iglidur® i3-PL auch als sehr gutes Zahnradmaterial aus. In zahlreichen Versuchen konnte die gute Eignung als Zahnradmaterial von igus bewiesen und bestätigt werden. Vielfach besser als aus PA12 und PA11 im LS gefertigte Zahnräder und sogar um Faktor 5 besser als herkömmlich hergestellte Zahnräder aus POM.

Das Material iglidur® i3-PL ist bereits seit 2016 für das PBF-P verfügbar. Mittel LS wurden schon mehr als 400.000 Bauteile damit gefertigt. Die von der Projektgruppe Prozessinnovation des Fraunhofer IPA und dem Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik der Universität Bayreuth im Rahmen des Proof of Concept im HSS gefertigten Gleitlager und Zahnräder weisen sehr gute mechanische Eigenschaften auf, die eine weitere Optimierung des Materials auf den HSS Prozess bis hin zu einer Vollqualifizierung durchaus interessant machen.