Polymer

iglidur i230: det første igus 3D-printmateriale til polymerkomponenter, der tåler temperaturer på op til 110 °C

3D-printede polymerkomponenter vil i fremtiden kunne modstå meget højere temperaturer - f.eks. i motorrummet på en bil. Mens kommercielt tilgængelige SLS-printmaterialer truer med at deformere ved over 80 °C, kan det nye pulverformede materiale iglidur i230 fra igus modstå en langvarig anvendelsestemperatur på 110 °C. Desuden er det fri for PTFE og omkring 80 % mere slidstærkt end det klassiske PA12.

Flere og flere udviklere bruger 3D-printere til at producere komponenter hurtigt og økonomisk, især til små serier og prototyper. Selektiv lasersintring (SLS) er særlig populær. I denne additive proces smelter en printer plastpulver lag for lag for at danne komponenter som f.eks. et glideleje. Problemet er, at komponenter fremstillet af standard SLS-printmaterialer som PA12 generelt kun bruges i applikationer med temperaturer på 80 °C eller derunder. Over denne grænse bliver materialet blødt og mister sin formstabilitet. Et no-go til mange anvendelsesområder, f.eks. til lejer i bilens motorrum, industrianlæg eller forskellige aircondition- og kølesystemer. "Da efterspørgslen efter 3D-printede glidelejer til applikationer med høje omgivelsestemperaturer er steget, har vi udviklet et nyt SLS-printmateriale kaldet iglidur i230," siger Paul Gomer, materialeudvikler i 3D-print hos igus. Test i certificerede eksterne laboratorier i overensstemmelse med DIN EN ISO 75 HDT-A og HDT-B har bevist varmebestandigheden. Derfor er det pulverformede trykmateriale egnet til langvarige anvendelsestemperaturer på op til 110 °C. Det kan endda modstå ekstreme temperaturer på op til 170 °C i korte perioder uden at blive deformeret. Materialet er også elektrostatisk afledende og beskytter dermed maskiner og systemer mod elektrostatiske udladninger, som i værste fald kan forårsage brande og eksplosioner. iglidur i230 er, som mange andre igus-materialer, også fri for PTFE.

80 % mere slidstærk end PA12

iglidur i230 er ikke kun særdeles temperaturbestandig, men tåler også bevægelse. Test i igus' eget laboratorium har vist, at printmaterialet er omkring 80 % mere slidstærkt end PA12. "3D-printede glidelejer fremstillet af iglidur i230 har en betydeligt længere levetid, øger effektiviteten af maskiner, systemer og køretøjer og reducerer behovet for vedligeholdelse," siger Gomer. Samtidig har materialet omkring 50 % højere mekanisk styrke end PA12 ved stuetemperatur. Desuden kunne materialet modstå et tryk på 94 MPa i bøjningstest. "Det gør det f.eks. muligt at opnå den samme komponentstyrke i glidelejer med en tyndere vægtykkelse og spare plads og vægt i kompakte installationspladser," understreger Gomer. Sidst, men ikke mindst, kan brugere af de 3D-printede glidelejer af iglidur i230 slippe for tidskrævende eftersmøringsarbejde. Faste smøremidler er integreret i SLS-printmaterialet for at sikre tør drift med lav friktion.

Stor konference om fremtidens bæredygtige produktion og genanvendelse af polymerbaserede produkter som plast, gummi, tekstiler og coatings.

Globale virksomheder som LEGO, BASF, Haldor Topsøe og Fraunhofer går på podiet, når Teknologisk Institut den 3. november 2021 holder international konference om udvikling af bæredygtige polymerer. Danmarks udviklingsmiljø og brede partnerskaber tiltrækker stadig flere store spillere, der ønsker at rykke på den grønne omstilling.

Andre nyheder fra Teknologisk Institut

Polymerbaserede materialer som for eksempel plast, gummi, tekstiler og coatings har gennem de sidste 100 år været på en udviklingsrejse mod stadig større performancekrav, fx robusthed, styrke og holdbarhed. Det har givet mange uundværlige produkter – men nu står vi med en udfordring. Den grønne omstilling stiller stadig stigende krav til, at produkterne produceres bæredygtigt og kan indgå i nye materialekredsløb efter brug for at minimere miljø- og klimaaftryk. Dermed er der udstukket en ny kurs for polymerbaseret produktudvikling.

Efterspørger nye teknologier
– Vi ser ind i et marked, hvor udviklingen går utrolig hurtigt, og hvor virksomhederne som aldrig før efterspørger nye teknologier inden for bæredygtig produktudvikling og genanvendelse. Men både produkter og værdikæder er komplekse. Til gengæld er mange fælles om de samme udfordringer, og derfor drives innovationen på området allerbedst indenfor rammerne af brede samarbejder på tværs af brancher og værdikæder, fortæller centerchef Helle Svendsen fra Teknologisk Institut.

Store virksomheder, også uden for landets grænser, er allerede begyndt at vende blikket mod Danmark, der har en stærk tradition for offentlig-private samarbejder med deltagelse af universiteter, GTO'er og private virksomheder.

Danmark i førertrøjen
En af oplægsholderne på konferencen, Dr. René Backes fra den tyske kemigigant BASF, forklarer, hvad der gør Danmark særligt interessant:

– Bæredygtighed og cirkulær økonomi er højt på de nordiske regeringers dagsorden. Danmark har i særlig gad førertrøjen inden for procesudvikling, energikonvertering og genindvinding af affald. Danmark er en nøglespiller med global gennemslagskraft på grund af landets infrastruktur, stabile økonomi og fremtidsorienterede mindset. Genanvendelsesteknologier udviklet i Danmark har potentiale til at kunne løse affaldsudfordringer på global skala og dermed drive den grønne omstilling.

På konferencen, POLYMER21, får deltagerne mulighed for at høre oplæg fra flere nøgleaktører og læringer fra flere store R&D-projekter. Temaet for konferencen er "Approaches to Sustainability", hvor der vil være fokus på blandt andet udvikling af biopolymerer og kemisk genanvendelse af hærdeplast.

Konferencen henvender sig til alle specialister og ledere med ansvar for R&D og innovation indenfor bæredygtige polymerer i hele værdikæden fra fremstilling til genanvendelse.

POLYMER21 afholdes på engelsk, og man kan deltage både fysisk på Teknologisk Institut i Aarhus og online.