Additive Fertigung mit Formgedächtnispolymeren

© Fraunhofer IAP

Ziel des Projekts war die Inbetriebnahme einer Extrusionsanlage, die speziell darauf zugeschnitten ist, thermoplastische Polyurethane mit Formgedächtniseigenschaften aus der Schmelze in Filamente zu überführen. Die Filamente wurden dann mit dem additiven Fertigungsverfahren Fused Filament Fabrication, zu Deutsch Schmelzschichtung, zu verschiedenen Funktionsdemonstratoren verarbeitet. QR (Quick Response) Codes wurden durch thermomechanische Behandlung in einen maschinell unlesbaren Zustand überführt. Eine Erwärmung über die Schalttemperatur des Formgedächtnispolymers führte dann zur Formrückstellung und damit zur Wiederherstellung der maschinellen Lesbarkeit. Das macht die Technologie attraktiv für Anwendungen wie den Produktschutz und die Überwachung von Tiefkühlketten. In einem anderen Beispiel wurden programmierbare Schmuckstücke entwickelt und deren Formgedächtniseigenschaften untersucht.

 

SMP Tagnologies: Das Bild zeigt einen maschinenlesbaren Quick Response (QR) Code, der mittels Fused Filament Fabrication (FFF) hergestellt wurde, und ein Pendent nach der Programmierung, dessen Code unlesbar ist. Letzteres kann durch Erwärmen wieder in die maschinell lesbare Form überführt werden. Die Technologie kann zur Überwachung von (Tief-)Kühlketten und zum Aufspüren von Plagiaten im Produktschutz eingesetzt werden. 

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Smarte Ohrringe: Die Gestaltung von Schmuckstücken entsprechend den Wünschen ihrer Trägerin  bzw. ihres Trägers wird durch den Einsatz von Formgedächtnispolymeren möglich. So lassen sich Ohrringe bei Bedarf in eine neue Form überführen, die sie solange beibehalten, bis der Formgedächtniseffekt ausgelöst wird. Danach kann dem Ohrring eine andere Form einprogrammiert werden. Links im Bild: Ohrring in permanenter Form; rechts im Bild: Ohrring in programmierter Form. 

 

Publikationen: 

D. Chalissery, T. Pretsch, S. Staub, H. Andrä, Polymers 2019, 11, art. no. 1005.  https://www.mdpi.com/2073-4360/11/6/1005

Webseite:

https://www.iap.fraunhofer.de/de/Forschungsbereiche/Synthese-und-Polymertechnik/formgedaechtnispolymere.html

Kontakt:

Fraunhofer IAP, Dr. Thorsten Pretsch, thorsten.pretsch@iap.fraunhofer.de, 0331 568 1414