Additive Fertigung mit nachwachsenden Rohstoffen – Binder Jetting mit Pulver aus Pfirsichschalen

Innovative biobasierte Materialien und neue Fertigungstechnologien können einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten. Ein solcher Weg kann durch die Anpassung der Additiven Fertigungsverfahren für den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen bzw. Reststoffen beschritten werden. Für diese Materialien haben wir uns entschieden, eine Upcycling-Strategie zu entwickeln und gleichzeitig ihre individuellen Eigenschaften zu nutzen. Dieser Artikel beschreibt den Druck mittels Binder Jetting (3D-Druck, 3DP) von zerkleinerten Pfirsichkernen mit verschiedenen wasserlöslichen Bindemitteln, wie Polyvinyl-alkohol (PVA), Zucker, Mehl und Ligninsulfonat. Nach der Materialaufbereitung (Vorzerkleinerung, Abtrennen der Kerne und Aufmahlen) wird das druckfähige Pulver analysiert und mit dem Bindemittel vermischt. Teile, die aus solchen Materialien hergestellt werden, haben eine hohe Zersetzungsrate, die in Stunden gemessen wird, wenn sie Wasser ausgesetzt werden. Dies macht sie ideal für Anwendungen wie spezifische Einwegverpackungen oder kurzlebige Produkte. Um stabile Teile zu erhalten, wurden verschiedene Pfirsich-Binder-Konzentrationen untersucht. Dichten, Zersetzungsrate und Festigkeiten wurden an Probekörpern gemessen. So konnten durch gezielte Anpassung der Parameter akzeptable Druckergebnisse erzielt werden. Um die Festigkeiten der gedruckten Körper weiter zu erhöhen, sollen künftig spezielle Beschichtungen untersucht werden.