Ob Sportartikel, Druckleitungen in LKWs, medizinisches Zubehör oder 3D gedruckte High-Tech-Elemente: Die Polyamid 12-Elastomere von Evonik haben über die vergangen vier Jahrzehnte immer wieder den Weg in neue anspruchsvolle Anwendungen gefunden, in denen eine einzigartige Balance der Materialeigenschaften gefordert wird. Immer wieder haben die Polymer-Designer des Spezialchemieunternehmens den thermoplastischen Hochleistungskunststoff weiterentwickelt und neu entdecken lassen.
PEBA - Der Wandlungskünstler
Digitalisierung, Automatisierung oder Industrie 4.0 sind die aktuellen Schlagworte, mit denen sich die Wirtschaft massiv auseinandersetzt. In dieser Wortwolke wird oft der 3D-Druck als ''Game Changer''der industriellen Fertigung genannt. Werkzeuglose Herstellung von High-Tech-Bauteilen wird seit einigen Jahren verstärkt thematisiert. Auf dem 3D-Druck Markt, der sich vielversprechend entwickelt und mit aktuellen Wachstumsraten im zweistelligen Bereich wahrlich boomt, ist momentan viel Bewegung. Evonik beschäftigt sich mit additiven Fertigungstechnologien seit über 20 Jahren und ist heute weltweit führend in der Entwicklung und Herstellung von maßgeschneiderten Kunststoffpulvern für unterschiedliche 3D-Druck Technologien. Das Spezialchemieunternehmen hat ein weltweit erstes flexibles Kunststoffmaterial auf Basis von PEBA (Polyetherblockamid) zum Einsatz im 3D-Druck entwickelt. Das neue Hochleistungspulver überzeugt durch hohe Elastizität und Festigkeit und kann in unterschiedlichen pulverbasierten 3D-Druck Technologien eingesetzt werden.
''Flexible Kunststoffmaterialien erweitern die Möglichkeiten der additiven Fertigung maßgeblich, indem sie uns neue anspruchsvolle Anwendungen in attraktiven Märkten realisieren lassen“, sagt Fabian Stöver, Senior Produkt Manager Polymer von EOS, dem weltweiten Technologie- und Qualitätsführer für High-End-Lösungen im Bereich der additiven Fertigung aus Deutschland. ''Die Materialienvielfalt ermöglicht uns zudem nicht nur individuelle Hightech-Funktionsbauteile herzustellen, sondern viel mehr ausgeklügelte 3D-Konzepte zu entwickeln, die auf die gesamte Materialpalette zurückgreifen.''
Innovatives Material für individuelle Lösungen
3D-gedruckte Bauteile aus dem neuen PEBA-Pulver weisen eine hohe Flexibilität, sehr gute Chemikalien- und hohe Dauergebrauchsbeständigkeit über ein breites Temperaturfenster von -40°C bis 90 °C auf. Das Pulver eignet sich hervorragend für die Herstellung funktioneller 3D-Hightech-Kunststoffteile - für Prototypen als auch für Serienprodukte und kann in unterschiedlichen pulverbasierten 3D-Druck Technologien wie Selektives Lasersintern (SLS), Highspeed-Sintern (HSS) oder Binder Jetting eingesetzt werden – allesamt neue Fertigungstechnologien, die erst einige Jahre nach der Markteinführung von Polyamid 12-Elastomeren (PA 12-Elastomeren) erfunden werden sollten.
Evonik feiert 40 Jahre PEBA
Im Jahr 1979 hat Evonik von seinem weltweit größten Produktionsstandort im Chemiepark Marl aus das thermoplastische Elastomer Polyetherblockamid (PEBA) unter dem Markennamen VestamidE zum ersten Mal auf den Markt gebracht. Dass vier Jahrzehnte später das Material in Pulverform für additive Fertigung eingesetzt würde, konnte damals kaum jemand erahnen. Damals wie heute überzeugte der Hochleistungskunststoff durch exzellente Kälteschlagzähigkeit, Chemikalienbeständigkeit, hohe Elastizität und gutes Rückstellverhalten. Es ließ sich leicht verarbeiten, einfärben oder überspritzen. Der thermoplastische Werkstoff bot von Anfang an eine einzigartige Balance der Eigenschaften, die eine designfreie Realisierung von anspruchsvollen Anwendungen ermöglichte.
Leistung und Design sind essenzielle Attribute der Sportindustrie. Die PA 12-Elastomer-Formmassen von Evonik wurden schnell als das Material der Wahl etwa für Sportschuhsohlen, Ski- Touren- und Bergschuhe oder später als dekorative Schutzfolien für Skier und Snowboards erkannt.
Ski-oder Bergschuhe aus PEBA sind bis heute leicht, wasserdicht und verschleißfest. In der Kälte behalten sie gute Flexibilität. Aufgrund der ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften kann man das Hochleistungsmaterial bei der Bestimmung der Wanddicke der Schuhe effizient einsetzen, wodurch sich die Herstellungskosten optimieren lassen.
Auch Sportschuhe müssen hart im Nehmen sein, das heißt, der Hochleistungskunststoff muss höchsten mechanischen Beanspruchungen genügen - sowohl statischen als auch wechselnden. Die Schuhe müssen Leichtigkeit vermitteln: Das verleiht dem Sprinter Flügel, dem Weitspringer Rückenwind, dem Langläufer leichte Beine. Weiterhin müssen sie Umwelteinflüsse wegstecken. Sportliche Höchstleistungen werden sowohl bei extrem niedrigen Temperaturen von bis zu -40 °C abverlangt als auch bei extremer Hitze. Dabei müssen auch Temperatursprünge entsprechend berücksichtigt werden.
