Projekt

3D-Druck PEM

Pastenextrusion im PUR-Polykomponentenverfahren: ein großformatiger Drucker, der beliebige Granulate mit zweikomponentigen Polyurethan-Bindemitteln zu festen oder elastischen Bauteilen verarbeitet.

Über das Projekt

Großformat aus der Düse — in Sekunden ausgehärtet

Klassische additive Verfahren stoßen im Großformat an ihre Grenzen: zu langsam, zu fein aufgelöst, zu teuer im Material. Die Idee hinter PEM war deshalb ein radikaler Wechsel des Ausgangsstoffs — weg vom Filament, hin zu beliebigem Granulat mit Korngrößen von bis zu 2,0 mm.

Unser Unternehmen agierte hierbei als zentraler Ideengeber, Initiator und treibende Kraft für die gesamte Lösung. Durch gezielte technologische Optimierung wurde das PUR-Polykomponentenverfahren auf ein neues Leistungs- und Effizienzniveau gehoben.

Das Granulat wird in der Anlage mit einem zweikomponentigen Polyurethan-Bindemittel vermischt und als Paste extrudiert. Die Topfzeit liegt unter zehn Sekunden — die Bahn trägt sich also praktisch sofort selbst. Je nach Mischungsverhältnis und Materialwahl härten die Bauteile elastisch oder fest aus, Überhänge bis 45 Grad sind ohne Stützstruktur möglich.

Fachartikel „Pastenextrusion (PEM)“ auf additive-fertigung.com(öffnet eine externe Seite in einem neuen Tab)
Projekt-Ziel

Ein Drucker, der Bauteile in Möbelgröße druckt

Ziel war eine Anlage, die großformatige Objekte nicht in Tagen, sondern in Stunden fertigt. Mit einem Bauraum von 2.200 × 2.200 × 2.000 mm, Druckgeschwindigkeiten bis 300 mm/s und einem Massedurchsatz von bis zu 100 g/s bei Schichthöhen zwischen 3 und 12 mm ist genau das gelungen.

Ebenso wichtig war die Materialfreiheit: Weil das Verfahren auf Granulat statt auf Spezialfilament setzt, lassen sich auch Recyclingstoffe wie EPDM verarbeiten. Das eröffnet Anwendungen von Stadtmobiliar über Spielplatzgeräte bis hin zu Bauteilen, die unter Wasser gedruckt werden.

Outcome

Das Ergebnis in Bildern

Sichtbar bleibt das Verfahren im Bauteil selbst: die extrudierten Druckbahnen als gestalterisches Merkmal, die offene Granulatstruktur an den Kanten — und ein Sitzmöbel, das in einem Stück aus der Düse entstanden ist.

Im PEM-Verfahren gedrucktes Sitzmöbel aus Polyurethan-Granulat
Detailansicht der extrudierten Druckbahnen eines PEM-BauteilsNahaufnahme der Granulatstruktur einer gedruckten Bauteilkante