BigRep skaliert Endloskohlefaser für 20-fach stabilere Bauteile hoch
Der Berliner Hersteller BigRep und Endless Industries integrieren die Endloskohlefaserverstärkung in den BigRep IPSO 105. Ziel ist es, stabilere großformatige Bauteile kostengünstiger als mit der herkömmlichen Faserverbundherstellung zu produzieren.
BigRep hat sich mit dem Berliner Start-up Endless Industries zusammengetan, um eine großformatige Alternative zum Branchenführer im 3D-Druck mit Endloskohlefaser, Markforged – und speziell dessen Modell FX20 –, vorzustellen.
Der mit einem Dual-Extruder ausgestattete BigRep IPSO 105, der ein Bauvolumen von 400 x 600 x 440 mm bietet, kann mit der Endlosfaserverstärkungstechnologie von Endless Industries ausgestattet werden, die Software, Druckköpfe und Materialien umfasst. Der IPSO 105 verfügt über eine breitere Y-Achse und eine etwas höhere Z-Achse als der FX20, was für einige lange Vorrichtungen oder flachere Werkzeuge nützlicher sein kann.
Im Gegensatz zur Technologie von Markforged setzt die Partnerschaft zwischen BigRep und Endless auf vorimprägniertes Endlosfaser-Filament, oft als Prepreg-CFF abgekürzt. Hierbei handelt es sich um ein Verbundfilament, bei dem eine Endlos-Verstärkungsfaser bereits mit einer Polymermatrix kombiniert ist, bevor sie den Druckkopf erreicht. Da die Faser bereits mit dem Polymer verbunden ist, muss der Drucker Faser und geschmolzenen Kunststoff nicht wie bei Markforged separat zuführen.
CCF-Bauteile: 20-fach höhere Festigkeit als unverstärkte Thermoplaste
Nach Angaben der Unternehmen kann das kombinierte System großformatige, mit Endloskohlefaser verstärkte Bauteile wirtschaftlich produzieren. Dies bedeutet extrem stabile, hochbelastbare Komponenten mit einer bis zu 20-fach höheren Festigkeit im Vergleich zu unverstärkten Thermoplasten.
„Nach zwei Jahren gemeinsamer Entwicklung haben wir einen technologischen Reifegrad erreicht, der die Rolle der Endlosfaser im industriellen 3D-Druck neu definieren wird. Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, diese Innovation auf den Markt zu bringen“, sagt Thomas Janics-Jakomini, CEO von BigRep. Tatsächlich ist das System noch nicht erhältlich, wird aber diesen Sommer in Europa auf den Markt kommen, gefolgt von einer weltweiten Expansion in den Jahren 2027-2028.
CCF ist kein bloßes Upgrade oder Add-on für den aktuellen IPSO 105: es handelt sich um eine völlig eigenständige Maschine, aber die nächste Generation der Anlage wird es als Option beinhalten.
Zu den potenziellen Anwendungen gehören hochfeste Vorrichtungen und Halterungen, die Metall- oder CNC-Frästeile ersetzen können, leichte Luft- und Raumfahrtkomponenten aus Hochleistungsmaterialien sowie maßgeschneiderte medizinische oder orthopädische Hilfsmittel wie Orthesen und Prothesenteile.
Endlosfaser trifft auf großformatigen 3D-Druck
Die Unternehmen positionieren die Technologie für großformatigere Faserverbundbauteile. Obwohl der IPSO 105 eine breite Palette offener Materialien unterstützt (darunter PA6, PA12, PC, PEKK, TPU und gefüllte Varianten), ist die Endloskohlefaser derzeit nur mit PETG verfügbar, wobei PA6 in der Entwicklung sein soll.
Die proprietäre Softwareplattform „Akio“ von Endless Industries wird genutzt, um die Faserarchitektur innerhalb des Druckteils zu optimieren und die Fasern nur dort zu platzieren, wo sie benötigt werden. Akio verwandelt eine Standard-STL-Datei in ein 3D-Modell mit höherer Leistung, indem es automatisch Kohlefaserstrukturen im Inneren des Objekts generiert. So müssen die Anwender die internen Verstärkungen nicht mehr manuell planen und konstruieren.
„Durch die Kombination von automatischer Fasergenerierung mit detaillierter visueller Analyse macht Akio interne Strukturen von Anfang an leichter verständlich und bewertbar“, so Endless Industries. „Die Anwender erhalten ein klareres Bild davon, wie die Verstärkung in ein Bauteil integriert ist, was ihnen hilft, die Ergebnisse mit größerer Sicherheit zu beurteilen.“
Diese Transparenz reduziert Unsicherheiten während der gesamten Entwicklung und schafft eine solidere Grundlage für Optimierung, Tests und Produktion. Besonders bei Hochleistungsbauteilen ist diese zusätzliche Klarheit ein entscheidender Vorteil.
Die Ankündigung von BigRep enthält noch nicht viele Details, einschließlich des Preises, aber wir erwarten, dass in den kommenden Monaten weitere Informationen veröffentlicht werden.
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