Additive Fertigung von Elastomerbauteilen aus rußgefülltem Kautschuk

Die additive Fertigung für thermoplastische Materialien und viele Metalle sind etablierte Fertigungsverfahren. Jedoch ist die additive Fertigung von Bauteilen aus Elastomeren bisher wenig erforscht und beschränkt sich auf Silikone und thermo-plastische Elastomere. In dieser Arbeit wird ein industrieller 3D-Drucker für thermo-plastische Filamente für die additive Fertigung von hochviskosen rußgefüllten Kautschuken durch die Integration eines Zweischneckenextruders modifiziert. Anhand von gedruckten und vulkanisierten Probekörpern wird durch Zugversuche und Härteprüfungen die Leistungsfähigkeit des Verfahrens im Vergleich zu konventionell gefertigten Probekörpern nachgewiesen. Damit die Vulkanisation auch für Einzelbauteile gelingt, wird die optimale Vulkanisationsdauer durch eine Wärmeübertragungssimulation und ein entwickeltes Berechnungstool zur Vernetzungsgradberechnung vor der eigentlichen Vulkanisation bestimmt. Abschließend wird die industrielle Verwendbarkeit durch die Fertigung zweier Industriebauteile nachgewiesen.