Physikalisch motivierte Materialklassifizierung und Prozessoptimierung für plastifizierende additive Fertigungsverfahren

Additive Fertigungsverfahren (AF) sind aus der heutigen Technologielandschaft nicht mehr wegzudenken und gerade zur Fertigung geringer Stückzahlen, zur Variantenproduktion oder Bauteilfunktionalisierung wirtschaftlich geeignet. Additive Fertigungsverfahren definieren sich durch einen schicht- oder elementweisen Materialaufbau [NN14]. Im Bereich der kunststoffverarbeitenden und hier im Speziellen der thermoplastverarbeitenden Fertigungstechnologien bedingt der schichtweise Bauteilaufbau ein Fügen verschiedener Thermoplastschichten. Diese Thermoplastschichten weisen lokale Molekül- und ggf. Füllstofforientierungen auf (Bild 1.1). Die thermischen und werkstoffspezifischen Vorgänge beim Fügeprozess beeinflussen nicht nur die lokalen mechanischen Eigenschaften sowie die Maßhaltigkeit. Ebenfalls summieren sich aufgrund der feinen Aufteilung des Bauteils über Schichtdicken in Bereichen weniger hundert Mikrometer Eigenspannungseffekte (wie Schwindung und Verzug) sowie Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften über das gesamte Bauteil auf.