DE102004009234A1

DE102004009234A1 - Polymerpulver mit Rußpartikeln, Verfahren zu dessen Herstellung und Formkörper, hergestellt aus diesem Polymerpulver

Info

Publication number: DE102004009234A1
Application number: DE102004009234A
Authority: DE
Inventors: Sylvia Dipl.-Ing. Monsheimer; Franz-Erich Dipl.-Chem. Dr. Baumann; Maik Dipl.-Ing. Grebe; Wolfgang Dipl.-Ing. Christoph; Wolfgang Dipl.-Ing. Franz
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-15
Also published as: WO2005085326A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polymerpulver, welches Rußpartikel aufweist, ein Verfahren zu dessen Herstellung, die Verwendung dieses Pulvers für formgebende Verfahren sowie Formkörper, hergestellt aus diesem Polymerpulver. DOLLAR A Die mit dem erfindungsgemäßen Pulver gebauten Formkörper zeigen gegenüber herkömmlichen Produkten eine höhere Auflösung, was die Bauteilgenauigkeit angeht. Ein weiterer Vorteil besteht in der leichteren Verarbeitbarkeit, das die erfindungsgemäßen Pulver eine verbesserte Rieselfähigkeit aufweisen und deutlich weniger Neigung zum Aufladen zeigen. Besonders für eine automatisierte Pulverzuführung wie sie bei manchen besonders für Rapid Manufacturing geeignete Verarbeitungsmaschinen genutzt wird, ist diese Eigenschaft von Vorteil. DOLLAR A Zudem weisen Formkörper, hergestellt aus dem erfindungsgemäßen Polymerpulver, auch deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften gegenüber Formkörpern auf Basis von herkömmlichen Polymerpulvern auf, insbesondere beim Elastizitätsmodul.

Description

Die zügige Bereitstellung von Prototypen ist eine in der jüngsten Zeit häufig gestellte Aufgabe. Besonders geeignet sind Verfahren, die auf der Basis von pulverförmigen Werkstoffen arbeiten, und bei denen schichtweise durch selektives Aufschmelzen und Verfestigen die gewünschten Strukturen hergestellt werden. Die Verfahren sind aber auch für die Herstellung von Kleinserien geeignet.
Die Erfindung betrifft ein Polymerpulver auf Basis von thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, besonders bevorzugt Polyamid 12, welches Rußpartikel aufweist, ein Verfahren zur Herstellung dieses Pulvers, sowie Formkörper, hergestellt durch ein schichtweise arbeitendes Verfahren, mit welchem selektiv Bereiche einer Schicht durch Eintrag elektromagnetischer Energie aufgeschmolzen werden, unter Verwendung dieses Pulvers. Nach Beendigung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Abkühlung des Körpers.
Die Selektivität der schichtweise arbeitenden Verfahren kann dabei über die Auftragung von Suszeptoren, Absorber, Inhibitoren, Masken, oder über fokussierte Energieeinbringung, wie beispielsweise durch einen Laserstrahl oder durch ein Glasfaserkabel erfolgen.
Im Folgenden werden einige Verfahren beschrieben, mit denen aus dem erfindungsgemäßen Pulver erfindungsgemäße Formteile hergestellt werden können, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt werden soll.

Ein Verfahren, welches besonders gut für den Zweck des Rapid Prototypings geeignet ist, ist das selektive Laser-Sintern. Bei diesem Verfahren werden Kunststoffpulver in einer Kammer selektiv kurz mit einem Laserstrahl belichtet, wodurch die Pulver-Partikel, die von dem Laserstrahl getroffen werden, schmelzen. Die geschmolzenen Partikel laufen ineinander und erstarren schnell wieder zu einer festen Masse. Durch wiederholtes Belichten von immer neu aufgebrachten Schichten können mit diesem Verfahren dreidimensionale Körper einfach und schnell hergestellt werden.

Das Verfahren des Laser-Sinterns (Rapid Prototyping) zur Darstellung von Formkörpern aus pulverförmigen Polymeren wird ausführlich in der Patentschriften US 6,136,948 und WO 96/06881 (beide DTM Corporation) beschrieben. Eine Vielzahl von Polymeren und Copolymeren wird für diese Anwendung beansprucht, wie z.B. Polyacetat, Polypropylen, Polyethylen, Ionomere und Polyamid.

In der Praxis hat sich beim Laser-Sintern vor allem Polyamid 12-Pulver (PA 12) für die Herstellung von Formkörpern, insbesondere von technischen Bauteilen bewährt. Die aus PA 12 Pulver gefertigten Teile genügen den hohen Anforderungen die bezüglich der mechanischen Beanspruchung gestellt werden und kommen damit in ihren Eigenschaften besonders nahe an die späteren Serienteile, die durch Extrusion oder Spritzgießen erstellt werden.

Gut geeignet ist dabei ein PA 12-Pulver mit einer mittleren Korngröße (d₅₀) von 50 bis 150 μm, wie man es beispielsweise gemäß DE 197 08 946 oder auch DE 44 21 454 erhält. Vorzugsweise wird dabei ein Polyamid 12 Pulver mit einer Schmelztemperatur von 185 – 189 °C, einer Schmelzenthalpie von 112 J/g und einer Erstarrungstemperatur von 138 bis 143 °C, wie es in EP 0 911 142 beschrieben wird.

Andere gut geeignete Verfahren sind das SIV-Verfahren wie es in WO 01/38061 beschrieben, oder ein Verfahren wie in EP 1 015 214 beschrieben. Beide Verfahren arbeiten mit einer flächigen Infrarotheizung zum Aufschmelzen des Pulvers. Die Selektivität des Aufschmelzens wird bei ersterem durch die Auftragung eines Inhibitors, beim zweiten Verfahren durch eine Maske erreicht. Ein weiteres Verfahren ist in DE 103 11 438 beschrieben. Bei diesem wird die zum Verschmelzen benötigte Energie durch einen Mikrowellengenerator eingebracht und die Selektivität wird durch Auftragen eines Suszeptors erreicht.

Für die genannten Rapid-Prototyping- bzw. Rapid-Manufacturing-Verfahren (RP- oder RM-Verfahren) können pulverförmige Substrate, insbesondere Polymere oder Copolymere, vorzugsweise ausgewählt aus Polyester, Polyvinylchrlorid, Polyacetal, Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Polycarbonat, Poly-(N-methylmethycrylimide) (PMMI), Polymethylmethacrylat (PMMA), Ionomer, Polyamid, Copolyester, Copolyamide, Terpolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) oder Gemische davon eingesetzt werden.

Nachteilig ist die geringe Auflösung bezüglich der Bauteilgenauigkeit. Unabhängig von der selektiven Aufschmelzung einzelner Bereiche der Schicht findet von den aufgeschmolzenen Bereichen ins Pulverbett hinein eine Wärmeleitung statt, die dazu führt, dass weitere Partikel auf- oder angeschmolzen werden und am späteren Bauteil anhaften. Das führt zu einer Vergrößerung der Bauteils, und besonders in Ecken zu einer Unschärfe.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb, ein Polymerpulver bereitzustellen, welches eine höhere Auflösung der Bauteilgenauigkeit für die Verarbeitung von Polymerpulver mit einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der Schicht aufgeschmolzen werden, ermöglicht.

Überraschenderweise wurde nun gemäß den Patentansprüchen gefunden, dass sich durch Zugabe von Ruß zu thermoplastischen Kunststoffen Polymerpulver herstellen lassen, aus denen sich Formkörper durch ein schichtweise arbeitendes Verfahren, bei welchem selektiv Bereiche der jeweiligen Schicht aufgeschmolzen werden, produzieren lassen, die eine deutlich höhere Auflösung ermöglichen als Formkörper aus herkömmlichen Polymerpulvern. Es konnte außerdem eine bessere Verarbeitbarkeit sowie eine verbesserte Mechanik der Formkörper festgestellt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Polymerpulver zum Verarbeiten in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei welchem selektiv Bereiche der jeweiligen Schicht aufgeschmolzen werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Pulver zumindest ein Polymer, bevorzugt Polyamid, und Rußpartikel aufweist.

Ebenso ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßem Polymerpulver, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein pulverförmiges Polymer mit Rußpartikeln zu einem Polymerpulver vermischt wird.

Verwendet werden kann das Polymerpulver, dass zumindest einen thermoplastischen rußhaltigen Kunststoff aufweist in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Pulverschicht durch den Eintrag elektromagnetischer Energie aufgeschmolzen werden, bei dem die Selektivität durch einen fokussierten Laserstrahl erreicht wird.

Verwendet werden kann das Polymerpulver, dass zumindest einen thermoplastischen rußhaltigen Kunststoff aufweist in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Pulverschicht durch den Eintrag elektromagnetischer Energie aufgeschmolzen werden, bei dem die Selektivität durch die Auftragung von Suszeptoren, Inhibitoren, Absorbern, oder Masken erreicht wird.

Außerdem sind Gegenstand vorliegenden Erfindung Formkörper, hergestellt durch ein schichtweise arbeitendes Verfahren, welches selektiv Bereiche der jeweiligen Schicht aufschmilzt, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie Ruß und zumindest ein Polymer aufweisen.

Das erfindungsgemäße Polymerpulver hat den Vorteil, dass aus ihm durch ein schichtweise arbeitendes Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Schicht aufgeschmolzen werden, hergestellte Formkörper eine deutlich höhere Auflösung aufweisen. Es sind deshalb Formkörper zugänglich, die auch feine Strukturen aufweisen. Das erfindungsgemäße Polymerpulver weist außerdem eine verbesserte Verarbeitbarkeit auf als herkömmliche Polymerpulver, da die erfindungsgemäßen Pulver eine verbesserte Rieselfähigkeit aufweisen und deutlich weniger Neigung zum Aufladen zeigen. Das betrifft sowohl das Auftragen sehr dünner Schichten als auch die Automatisierung des Pulverhandlings, beispielsweise über Transitube, Rütteln, oder Fluidisierung des Polymerpulvers. Besonders für eine automatisierte Pulverzuführung wie sie bei manchen besonders für Rapid Manufacturing geeignete Verarbeitungsmaschinen genutzt wird, ist diese Eigenschaft von Vorteil.

Außerdem konnte überraschenderweise festgestellt werden, dass Formkörper, hergestellt aus dem erfindungsgemäßen Polymerpulver, auch eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften aufweisen, insbesondere eine Erhöhung des Elastizitätsmoduls.

Das erfindungsgemäße Polymerpulver sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung wird nachfolgend beschrieben, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt sein soll.

Das erfindungsgemäße Polymerpulver zum Verarbeiten in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei welchem selektiv Bereiche der jeweiligen Schicht aufgeschmolzen werden, zeichnet sich dadurch aus, dass das Pulver zumindest ein Polymer, bevorzugt Polyamid, und Rußpartikel aufweist. Als Polyamid weist das erfindungsgemäße Polymerpulver vorzugsweise ein Polyamid auf, welches pro Carbonamid-Gruppe zumindest 8 Kohlenstoffatome aufweist. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Polymerpulver zumindest ein Polyamid auf, welches 10 oder mehr Kohlenstoffatome pro Carbonamid-Gruppe aufweist. Ganz besonders bevorzugt weist das Polymerpulver zumindest ein Polyamid, ausgewählt aus Polyamid 612 (PA 612), Polyamid 11 (PA 11) und Polyamid 12 (PA 12), auf.

Weiterhin kann das Pulver zumindest ein Polymer oder Copolymer aus der Gruppe der Polyester, Polyvinylchlorid, Polyacetal, Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Polycarbonat, Poly-(N-methylmethycrylimide) (PMMI), Polymethylmethacrylat (PMMA), Ionomer, Polyamid, Copolyester, Copolyamide, Terpolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) oder Gemische davon enthalten.

Das erfindungsgemäße Polymerpulver weist vorzugsweise Polymer mit einer mittleren Partikelgröße von 10 bis 250 μm, vorzugsweise von 45 bis 150 μm und besonders bevorzugt von 50 bis 125 μm auf.

Die im erfindungsgemäßen Pulver vorhandenen Polymere können insbesondere durch Vermahlen, Fällen und/oder anionische Polymerisation oder einer Kombination daraus oder durch anschließende Fraktionierung hergestellt werden.

Für die Verwendung in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Schicht aufgeschmolzen werden, ist insbesondere ein Polyamid 12 Polymerpulver geeignet, welches eine Schmelztemperatur von 185 bis 189 °C, vorzugsweise von 186 bis 188 °C, eine Schmelzenthalpie von 112 ± 17 J/g, vorzugsweise von 100 bis 125 J/g und eine Erstarrungstemperatur von 138 bis 143 °C, vorzugsweise von 140 bis 142 °C aufweist. Der Prozess für die Herstellung für die in den erfindungsgemäßen Polymerpulver einsetzbaren Polyamiden ist allgemein bekannt und kann für die Herstellung von PA 12 z.B. den Schriften DE 29 06 647 , DE 35 10 687 , DE 35 10 691 und DE 44 21 454 entnommen werden. Das benötigte Polyamidgranulat kann von verschiedenen Herstellern bezogen werden, beispielsweise wird Polyamid 12 Granulat von der Degussa AG unter dem Handelsnamen VESTAMID angeboten.

Das erfindungsgemäße Polymerpulver weist bezogen auf die Summe der im Pulver vorhandenen Polymere vorzugsweise von 0,01 bis 30 Gew.-% Rußpartikel, bevorzugt von 0,05 bis 20 Gew.-% Rußpartikel, besonders bevorzugt von 0,08 bis 15 Gew.-% Rußpartikel und ganz besonders bevorzugt von 0,1 bis 2 Gew.-% Rußpartikel auf. Das erfindungsgemäße Polymerpulver kann eine Mischung von Rußpartikeln und Polymerpartikeln aufweisen oder aber Polymerpartikel bzw. -pulver, welche eingearbeitete Rußpartikel aufweisen. Bei einem Anteil der Rußpartikel von unter 0,01 Gew.-% bezogen auf die Summe der im Pulver vorhandenen Polymere nimmt der gewünschte Effekt der höheren Bauteilauflösung und der besseren Verarbeitbarkeit deutlich ab. Bei einem Anteil der Rußpartikel von über 30 Gew.-% bezogen auf die Summe der im Pulver vorhandenen Polymere verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften wie z.B. die Reißdehnung aus solchen Pulvern hergestellter Formkörper deutlich.

Die im erfindungsgemäßen Polymerpulver enthaltenen Rußpartikel sind nach dem Furnacerußverfahren, dem Gasrußverfahren oder dem Flammrußverfahren hergestellt, vorzugsweise nach dem Furnacerußverfahren. Die Primärteilchengröße liegt zwischen 10 und 100 nm, vorzugsweise zwischen 20 und 60 nm, die Kornverteilung kann eng oder breit sein. Die Rußpartikel können zur Einstellung von Oberflächenfunktionalitäten oxidativ nachbehandelt sein. Sie können hydrophob (beispielsweise Printex 55 oder Flammruß 101 der Degussa) oder hydrophil (beispielsweise Farbruß FW20 oder Printex 150 T der Degussa) eingestellt sein. Sie können hochstrukturiert oder niederstrukturiert sein; damit wird ein Aggregationsgrad der Primärteilchen beschrieben. Durch die Verwendung spezieller Leitfähigkeitsruße kann die elektrische Leitfähigkeit der aus dem erfindungsgemäßen Pulver hergestellten Bauteile eingestellt werden. Durch die Verwendung von geperlten Rußen kann eine bessere Dispergierbarkeit sowohl bei den nassen als auch bei den trockenen Mischverfahren genutzt werden.

Solche Ruße werden kommerziell beispielsweise unter dem Handelsnamen Printex (beispielsweise Printex A, Printex Alpha, Printex 60, Printex XE2, Printex G, Printex L) von der Degussa vertrieben.

Erfindungsgemäßes Polymerpulver kann außerdem Hilfsstoffe und/oder Füllstoff und/oder weitere organische oder anorganische Pigmente aufweisen. Solche Hilfsstoffe können z.B. Rieselhilfsmittel, wie z.B. gefällte und/oder pyrogene Kieselsäuren sein. Gefällte Kieselsäuren werden zum Beispiel unter dem Produktnamen Aerosil, mit unterschiedlichen Spezifikationen, durch die Degussa AG angeboten. Vorzugsweise weist erfindungsgemäßes Polymerpulver weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,001 bis 2 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 0,05 bis 1 Gew.-% solcher Hilfsstoffe bezogen auf die Summe der vorhandenen Polymere auf. Die Füllstoffe können z.B. Glas-, Metall- oder Keramikpartikel, wie z.B. Glaskugeln, Stahlkugeln oder Metallgrieß oder Fremdpigmente, wie z.B. Übergangsmetalloxide sein. Die Pigmente können beispielsweise Titandioxidpartikel basierend auf Rutil oder Anatas sein.

Die Füllstoffpartikel weisen dabei vorzugsweise eine kleinere oder ungefähr gleich große mittlere Partikelgröße wie die Partikel der Polymere auf. Vorzugsweise sollte die mittlere Partikelgröße d₅₀ der Füllstoffe die mittlere Partikelgröße d₅₀ der Polymere um nicht mehr als 20 %, vorzugsweise um nicht mehr als 15 % und ganz besonders bevorzugt um nicht mehr als 5 % überschreiten. Die Partikelgröße ist insbesondere limitiert durch die zulässige Bauhöhe bzw. Schichtdicke in der Rapid-Prototyping/Rapid Manufacturing-Anlage.

Vorzugsweise weist erfindungsgemäßes Polymerpulver weniger als 75 Gew.-%, bevorzugt von 0,001 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,05 bis 50 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 0,5 bis 25 Gew.-% solcher Füllstoffe bezogen auf die Summe der vorhandenen Polymere auf.

Beim Überschreiten der angegebenen Höchstgrenzen für Hilfs- und/oder Füllstoffe kann es, je nach eingesetztem Füll- oder Hilfsstoff zu deutlichen Verschlechterungen der mechanischen Eigenschaften von Formkörpern kommen, die mittels solcher Polymerpulver hergestellt wurden. Die Überschreitung kann außerdem zu einer Störung der Eigenabsorption des Laserlichts durch das Polymerpulver führen, so dass ein solches Pulver als Polymerpulver für ein laserbasierendes Verfahren nicht mehr einsetzbar ist.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerpulver ist einfach möglich und erfolgt bevorzugt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßem Polymerpulver, welches sich dadurch auszeichnet, dass zumindest ein Polymerpulver mit Rußpartikeln vermischt wird.

Das Polymerpulver, vorzugsweise Polyamidpulver, kann ein bereits für Rapid Prototyping/Rapid/Manufacturing geeignetes Pulver sein, dem einfach pulverförmige Rußpartikel, beispielsweise in einem schnelllaufenden mechanischen Mischer, zugemischt werden.

Es ist ebenso möglich, herkömmliche Polymerpulver mit erfindungsgemäßen Polymerpulvern zu mischen. Auf diese Weise lassen sich Polymerpulver mit einer optimalen Kombination von mechanischen Eigenschaften und guter Bauteilauflösung herstellen. Das Verfahren zur Herstellung solcher Mischungen kann z.B. DE 34 41 708 entnommen werden.

In einer Verfahrensvariante werden die Rußpartikel in ein Polymer, vorzugsweise Polyamid eincompoundiert und das erhaltene rußhaltige Polymer wird zu Polymerpulver verarbeitet. Bei dieser Verfahrensvariante werden vorzugsweise Rußpartikel eingesetzt, die eine mittlere Partikelgröße von kleiner 10 μm, vorzugsweise kleiner 1 μm und ganz besonders bevorzugt von 0,001 μm bis 0,75 μm aufweisen. Üblicherweise wird bei der Compoundierung ein Granulat erhalten, welches anschließend zu Polymerpulver verarbeitet wird. Die Verarbeitung kann z.B. durch Kaltvermahlen oder Umfällen erfolgen. Die Verfahrensvariante, bei welcher die Rußpartikel eincompoundiert werden, hat gegenüber dem reinen Mischungsverfahren den Vorteil, dass eine homogenere Verteilung der Rußpartikel in dem Polymerpulver erzielt wird.

Zusätzlich kann Ruß äußerlich aufgemischt und damit das Rieselverhalten des Pulver verbessert werden.

In einer weiteren, bevorzugten Verfahrensvariante wird der Ruß bereits beim Fällprozess des Polyamids zugesetzt. Ein solcher Fällprozess ist beispielsweise in DE 35 10 687 und DE 29 06 647 beschrieben. Mittels dieses Verfahrens kann z.B. Polyamid 12 aus einer Polyamid-Ethanol-Lösung durch Abziehen von Ethanol und gleichzeitigem Senken der Lösungstemperatur ausgefällt werden. Weist die Polyamid-Ethanol Lösung Rußpartikel suspendiert auf, wird ein gefälltes rußhaltiges Polyamid-Pulver erhalten. Für eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens wird auf DE 35 10 687 bzw. DE 29 06 647 verwiesen. Der Fachmann erkennt sehr schnell, dass dieses Verfahren in abgewandelter Form auch auf andere Polyamide angewendet werden kann, wobei als Voraussetzung gilt, dass Polyamid und Lösemittel so gewählt werden, dass sich das Polyamid (bei einer erhöhten Temperatur) in dem Lösemittel löst und dass das Polyamid bei einer niedrigeren Temperatur und/oder beim Entfernen des Lösemittels aus der Lösung ausfällt. Durch Zugabe von Rußpartikel geeigneter Partikelgröße zu dieser Lösung werden die jeweiligen Ruß aufweisenden Polyamide erhalten.

In einer weiteren Verfahrensvariante wird eine Rußdispersion mit dem Pulver vermischt, durch anschließende Trocknung erhält man das erfindungsgemäße Pulver. Diese Variante einer homogenen Durchmischung hat gegenüber dem reinen Mischungsverfahren den Vorteil, dass eine homogenere Verteilung der Rußpartikel in dem Polymerpulver erzielt wird.

Vorteilhaft kann auch die Zugabe von Pigmenten, insbesondere von Titandioxd, bei der Fällung und anschließende Zugabe von Ruß im Dry Blend sein.

Als Rußpartikel können handelsübliche Pigmente eingesetzt werden. Es sind handelsübliche Ruße gemeint, wie sie beispielsweise von den Firmen Degussa AG, Cabot Corp., oder Continental Carbon angeboten werden.

Zur Verbesserung des Schmelzeverlaufs bei der Herstellung der Formkörper kann ein Verlaufsmittel wie beispielsweise Metallseifen, bevorzugt Alkali- oder Erdalkalisalze der zugrunde liegenden Alkanmonocarbonsäuren oder Dimersäuren, dem gefällten oder kalt gemahlenen Pulver zugesetzt werden. Die Metallseifenpartikel können in die Polymerpartikel eingearbeitet werden, es können aber auch Mischungen von feinteiligen Metallseifenpartikeln und Polymerpartikeln vorliegen. Dabei kann die Zugabe des Verlaufsmittels vor, nach oder gleichzeitig mit der Zugabe des Rußes erfolgen.

Die Metallseifen wurden in Mengen von 0,01 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Summe der im Pulver vorhandenen Polymere, vorzugsweise Polyamide, eingesetzt. Bevorzugt wurden als Metallseifen die Natrium- oder Calciumsalze der zugrundeliegenden Alkanmonocarbonsäuren oder Dimersäuren eingesetzt. Beispiele für kommerziell verfügbare Produkte sind Licomont NaV 101 oder Licomont CaV 102 der Firma Clariant.

Zur Verbesserung der Verarbeitungsfähigkeit oder zur weiteren Modifikation des Polymerpulvers können diesem anorganische Fremdpigmente, wie z.B. Übergangsmetalloxide, Stabilisatoren, wie z.B. Phenole, insbesondere sterisch gehinderte Phenole, Verlaufs- und Rieselhilfsmittel, wie z.B. pyrogene Kieselsäuren sowie Füllstoffpartikel zugegeben werden. Vorzugsweise wird, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren im Polymerpulver, soviel dieser Stoffe den Polymeren zugegeben, dass die für das erfindungsgemäße Polymerpulver angegeben Konzentrationen für Füll- und/oder Hilfsstoffe eingehalten werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweise arbeitende Verfahren, bei denen selektiv Bereiche durch elektromagnetischen Energieeintrag aufgeschmolzen werden, bei denen erfindungsgemäße Polymerpulver, die Polymer, bevorzugt Polyamid, und Rußpartikel aufweisen, eingesetzt werden. Insbesondere ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch selektives Lasersintern eines rußhaltigen Fällpulvers auf Basis eines Polyamid 12, welches eine Schmelztemperatur von 185 bis 189 °C, eine Schmelzenthalpie von 112 ± 17 J/g und eine Erstarrungstemperatur von 138 bis 143°C aufweist und dessen Verwendung in US 6,245,281 beschrieben wird.

Diese Verfahren sind hinlänglich bekannt und beruhen auf dem selektiven Sintern von Polymerpartikeln, wobei Schichten von Polymerpartikeln kurz einem Laserlicht ausgesetzt werden und so die Polymerpartikel, die dem Laserlicht ausgesetzt waren, miteinander verbunden werden. Durch die aufeinanderfolgende Versinterung von Schichten von Polymerpartikeln werden dreidimensionale Objekte hergestellt. Einzelheiten zum Verfahren des selektiven Laser-Sinterns sind z.B. den Schriften US 6,136,948 und WO 96/06881 zu entnehmen.

Die erfindungsgemäßen Formkörper, die durch ein schichtweise arbeitendes Verfahren, bei dem selektiv Bereiche aufgeschmolzen werden, hergestellt werden, zeichnen sich dadurch aus, dass sie ein rußhaltiges Polymer (also ein Polymer mit feinst verteilten Rußpartikeln) aufweisen. Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Formkörper zumindest ein rußhaltiges Polyamid auf, welches pro Carbonamid-Gruppe zumindest 8 Kohlenstoffatome aufweist. Ganz besonders bevorzugt weisen erfindungsgemäße Formkörper zumindest ein rußhaltiges Polyamid 612, Polyamid 11 und/oder ein Polyamid 12 auf.

Der in dem erfindungsgemäßen Formkörper vorhandene Ruß kann sowohl per Gasrußverfahren als auch nach dem Furnacerußverfahren oder dem Flammrußverfahren hergestellt worden sein. Hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften können durch funktionelle Gruppen eingestellt werden, dieses richtet sich nach der gewünschten Verträglichkeit mit der Polymermatrix. Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Formkörper, bezogen auf die Summe der im Formkörper vorhandenen Polymere, von 0,01 bis 30 Gew.-% Ruß, bevorzugt von 0,05 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,08 bis 5 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 0,1 bis 2 Gew.-% auf.

Die Formkörper können außerdem Füllstoffe und/oder Hilfsstoffe, wie z.B. thermische Stabilisatoren wie z.B. sterisch gehinderte Phenolderivate aufweisen. Füllstoffe können z.B. Glas-, Keramikpartikel und auch Metallpartikel wie zum Beispiel Eisenkugeln, bzw. entsprechende Hohlkugeln sein. Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Formkörper Glaspartikel, ganz besonders bevorzugt Glaskugeln auf. Vorzugsweise weisen erfindungsgemäße Formkörper weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,001 bis 2 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 0,05 bis 1 Gew.-% solcher Hilfsstoffe bezogen auf die Summe der vorhandenen Polymere auf. Ebenso bevorzugt weisen erfindungsgemäße Formkörper weniger als 75 Gew.-%, bevorzugt von 0,001 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,05 bis 50 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 0,5 bis 25 Gew.-% solcher Füllstoffe bezogen auf die Summe der vorhandenen Polymere auf.

Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Sinterpulver sowie dessen Verwendung beschreiben, ohne die Erfindung auf die Beispiele einzuschränken.

Die in den nachfolgenden Beispielen durchgeführte Bestimmung der BET-Oberfläche erfolgte nach DIN 66131. Die Schüttdichte wurde mit einer Apparatur gemäß DIN 53644 ermittelt. Die Messwerte der Laserbeugung wurden mit dem Malvern Mastersizer S, Ver. 2.18, erhalten. Die Strahlkompensation wird nach einer internen Vorschrift ermittelt und ist ein Maß für die Abbildung der Genauigkeit. Je geringer sie ist, desto genauer kann eine Struktur mit den verschiedenen Verfahren abgebildet werden. Bei dieser Methode werden mit einer Lasersintermaschine Stäbe unterschiedlicher Länge gebaut, welche 10 mm breit und 3 mm dick sind. Die Längen betragen 5, 8, 10, 20, 50 und 100 mm. Zur leichteren Handhabung sind sie durch einen schmalen Steg miteinander verbunden. Die Bauteile sind in den 4 Ecken des Bauraumes plaziert. Dabei werden die einzelnen Sets jeweils um 90° zueinander gedreht. Die Längen der Stäbe werden mit Schieblehren vermessen, jeweils an den Seiten und mittig, die Messwerte der 4 Bauteile gemittelt, und anschließend Soll- und Istwerte gegeneinander graphisch aufgetragen. Nach Bestimmen der Ausgleichsgeraden durch diese Punkte erhält man den Wert für die Strahlkompensation (in mm); das ist der Schnittpunkt, um den die Ausgleichsgerade aus dem Nullpunkt verschoben ist (konstanter Wert der Geradengleichung).

Beispiel 1: Umfällung von unpigmentiertem Polyamid 12 (PA 12)
400 kg ungeregeltes, durch hydrolytische Polymerisation hergestelltes PA 12 mit einer relativen Lösungsviskosität von 1.62 und einem Endgruppengehalt von 75 mmol/kg COOH bzw. 69 mmol/kg NH2 werden mit 2500 1 Ethanol, vergällt mit 2-Butanon und 1 % Wassergehalt, innerhalb von 5 Stunden in einem 3 m3-Rührkessel (a = 160 cm) auf 145 °C gebracht und unter Rühren (Blattrührer, a = 80 cm, Drehzahl = 49 Upm) 1 Stunde bei dieser Temperatur belassen. Anschließend wird die Manteltemperatur auf 124 °C reduziert und unter kontinuierlichem Abdestillieren des Ethanols mit einer Kühlrate von 25 K/h bei der derselben Rührerdrehzahl die Innentemperatur auf 125 °C gebracht. Von jetzt an wird bei gleicher Kühlrate die Manteltemperatur 2K – 3K unter der Innentemperatur gehalten. Die Innentemperatur wird mit gleicher Kühlrate auf 117 °C gebracht und dann 60 Minuten konstant gehalten. Danach wird weiter bei einer Kühlrate von 40 K/h abdestilliert und so die Innentemperatur auf 111 °C gebracht. Bei dieser Temperatur setzt die Fällung ein, erkennbar an der Wärmeentwicklung. Die Destillationsgeschwindigkeit wird soweit erhöht, dass die Innentemperatur nicht über 111.3 °C ansteigt. Nach 25 Minuten fällt die Innentemperatur ab, was das Ende der Fällung anzeigt. Durch weiteres Abdestillieren und Kühlung über den Mantel wird die Temperatur der Suspension auf 45 °C gebracht und die Suspension danach in einen Schaufeltrockner überführt. Das Ethanol wird bei 70 °C/400 mbar abdestilliert und der Rückstand anschließend bei 20 mbar/86 °C 3 Stunden nachgetrocknet.
Man erhält ein gefälltes PA 12 mit einem mittleren Korndurchmesser von 55 μm. Die Schüttdichte betrug 435 g/l.
Beispiel 2: Umfällung von PA 12 zu rußpigmentiertem Pulver:
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei man vor dem Lösen 8kg (entspr. 2%) Ruß-Pigment Printex 60 (Degussa) zusetzt. Fällung und Trocknung erfolgen wie oben beschrieben. Man erhält ein gefälltes PA 12, welches Rußpartikel enthält. Anschließend wurden 40 g Aerosil 200 (0,1 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min 3 Minuten untergemischt.
Die Schüttdichte des Produktes betrug 470 g/l.
Beispiel 3: Umfällung von PA 12 zu rußpigmentiertem Pulver:
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man vor dem Lösen 4kg (entspr. 1 %) Ruß-Pigment Printex Alpha (Degussa) zusetzt. Fällung und Trocknung erfolgen wie oben beschrieben. Es wurde wiederum ein gefälltes PA 12 erhalten, welches Rußpartikel enthält. Anschließend wurden 40 g Aerosil 200 (0,1 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min 3 Minuten untergemischt. Die Schüttdichte des Produktes betrug 450 g/l.
Beispiel 4: Umfällung von PA 12 zu rußpigmentiertem Pulver:
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man vor dem Lösen 12kg (entspr. 3 %) Ruß-Pigment Printex XE2 (Leitfähigkeitsruß)(Degussa) zusetzt. Fällung und Trocknung erfolgen wie oben beschrieben. Es wurde wiederum ein gefälltes PA 12 erhalten, welches Rußpartikel enthält. Anschließend wurden 40 g Aerosil 200 (0,1 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min 3 Minuten untergemischt.
Die Schüttdichte des Produktes betrug 453 g/l.
Beispiel 5: Einarbeitung von Printex Alpha durch Compoundierung und anschließende Vermahlung
40 kg geregeltes, durch hydrolytische Polymerisation hergestelltes PA 12, Typ Vestamid L1600 der Degussa AG, werden mit 0,3 kg IRGANOX^® 245 und 1,2 kg (3 Teile) Printex Alpha (Degussa) bei 220 °C in einer Zweiwellen-Compoundiermaschine (Bersttorf ZE25) extrudiert und als Strang granuliert. Das Granulat wird anschließend bei tiefen Temperaturen (–40 °C) in einer Prallmühle auf eine Korngrößenverteilung zwischen 0 und 120 μm vermahlen. Anschließend wurden 40 g Aerosil 200 (0,1 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min 3 Minuten untergemischt.
Beispiel 6: Einarbeitung von Printex A im Flexomix-Mischer
Zu 40 kg Polyamid 12-Pulver, hergestellt gemäß DE 29 06 647 mit einem mittleren Korndurchmesser d₅₀ von 56 μm (Laserbeugung) und einer Schüttdichte gemäß DIN 53466 von 459 g/l wird 1400 g (3,4 Gew.-%) Derussol A 300 (Ruß Dispersion, enthält damit 1 % Printex A) (Degussa) im Dry-Blend-Verfahren unter Benutzung eines Flexomix-Mischers der Fa. Schugi bei 3000 U/min gemischt. Es handelt sich dabei um ein Fallrohr mit Durchmesser 100 mm, in dem sich ein Rotor mit Sprühdüsen bewegt, so dass die Dispersion auf dem Pulver versprüht wird.
Beispiel 7: Einarbeitung von Printex 150 T im Dry Blend
Zu 1900 g (99,5 Teile) Polyamid 12-Pulver, hergestellt gemäß DE 29 06 647 , Beispiel 1 mit einem mittleren Korndurchmesser d₅₀ von 56 μm (Laserbeugung) und einer Schüttdichte gemäß DIN 53 466 von 459 g/l wird 10 g (0,5 Teile) Printex 150T im Dry-Blend-Verfahren unter Benutzung eines Henschelmischers FML10/KM23 bei 700 U/min bei 45 °C in 3 Minuten gemischt. Anschließend wurden 1,0 g Aerosil R 812 (0,05 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min in 3 Minuten untergemischt.
Beispiel 8: Einarbeitung von Printex 60 und Glaskugeln im Dry Blend
Zu 1900 g (99,8 Teile) Polyamid 12-Pulver, hergestellt gemäß DE 29 06 647 , Beispiel 1 mit einem mittleren Korndurchmesser d₅₀ von 56 μm (Laserbeugung) und einer Schüttdichte gemäß DIN 53 466 von 459 g/l wird 2 g (0,1 Teile) Printex 60 im Dry-Blend-Verfahren unter Benutzung eines Henschelmischers FML10/KM23 bei 700 U/min bei 40 °C in 5 Minuten gemischt. Anschließend wurden 2,0 g Aerosil R 200 (0,1 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min in 3 Minuten untergemischt.
Das so erhaltene Pulver wird danach im Verhältnis 60 : 40 mit Glaskugeln vermischt, die einen d₅₀-Wert von 60 μm haben. Es wurden Glaskugeln der Firma Potters vom Typ Spheriglass A-Glas mit Coating mit einem Durchmesser von 35 μm verwendet. Dazu wird der gleiche Mischer mit den gleichen Bedingungen wie zuvor verwendet, allerdings dauert die Mischzeit nur 1 Minute.
Beispiel 9: Einarbeitung von Printex Alpha und Metallseife im Dry Blend
Zu 1900 g (97,7 Teile) Polyamid 12-Pulver, hergestellt gemäß DE 29 06 647 , Beispiel 1 mit einem mittleren Korndurchmesser d₅₀ von 56 μm (Laserbeugung) und einer Schüttdichte gemäß DIN 53 466 von 459 g/l wird 2 g (0,1 Teile) Printex Alpha im Dry-Blend-Verfahren unter Benutzung eines Henschelmischers FML10/KM23 bei 1500 U/min bei 50 °C in 3 Minuten gemischt. Anschließend wurden 40 g (2 Teile) Licomont NaV 101 und danach 2 g Aerosil 200 (0,1 Teile) jeweils bei Raumtemperatur und 500 U/min in 3 Minuten untergemischt. Die Schüttdichte des modifizierten Pulvers beträgt 476 g/l.
Beispiel 10: Einarbeitung von Printex Alpha und Metallseife im Dry Blend
Zu 1900 g (97,7 Teile) Polyamid 12-Pulver, hergestellt gemäß DE 29 06 647 , Beispiel 1 mit einem mittleren Korndurchmesser d₅₀ von 56 μm (Laserbeugung) und einer Schüttdichte gemäß DIN 53 466 von 459 g/l wird 2 g (0,1 Teile) Printex Alpha im Dry-Blend-Verfahren unter Benutzung eines Henschelmischers FML10/KM23 bei 1500 U/min bei 50 °C in 5 Minuten gemischt. Gleichzeitig wurden 40 g (2 Teile) Licomont NaV 101 und 2 g Aerosil 200 (0,1 Teile) untergemischt. Die Schüttdichte des modifizierten Pulvers beträgt 470 g/l.
Beispiel 11: Einarbeitung von Printex Alpha und Metallseife im Dry Blend
Zu 1900 g (97,7 Teile) Polyamid 12-Pulver, hergestellt gemäß DE 29 06 647 , Beispiel 1 mit einem mittleren Korndurchmesser d₅₀ von 56 μm (Laserbeugung) und einer Schüttdichte gemäß DIN 53 466 von 459 g/l wird 2 g (0,1 Teile) Printex Alpha und 40 g (2 Teile) Licomont NaV 101 im Dry-Blend-Verfahren unter Benutzung eines Henschelmischers FML10/KM23 bei 1500 U/min bei 40 °C in 3 Minuten gemischt. Anschließend wurden 2 g Aerosil 200 (0,1 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min in 1 Minute untergemischt. Die Schüttdichte des modifizierten Pulvers beträgt 471 g/l.
Beispiel 12: Einarbeitung von Printex Alpha und Metallseife im Dry Blend
Zu 1900 g (97,7 Teile) Polyamid 12-Pulver, hergestellt gemäß DE 29 06 647 , Beispiel 1 mit einem mittleren Korndurchmesser d₅₀ von 56 μm (Laserbeugung) und einer Schüttdichte gemäß DIN 53 466 von 459 g/l wird 2 g (0,1 Teile) Printex Alpha und 40 g (2 Teile) Licomont NaV 101 im Dry-Blend-Verfahren unter Benutzung eines Henschelmischers FML10/KM23 bei 1500 U/min bei 70 °C in 3 Minuten gemischt. Anschließend wurden 2 g Aerosil 200 (0,1 Teile) bei Raumtemperatur und 500 U/min in 1 Minute untergemischt. Die Schüttdichte des modifizierten Pulvers beträgt 474 g/l.
Weiterverarbeitung und Test
Die Pulver aus den Beispielen 1, 5 und 9 bis 12 wurden auf einer Laser-Sinter-Maschine zu Mehrzweckstäben nach ISO 3167 verbaut. An letzteren Bauteilen wurden mechanische Werte mittels Zugversuch nach EN ISO 527 ermittelt (Tabelle 1). Die Herstellung erfolgte jeweils auf einer Laser-Sinter-Maschine EOSINT P380 der Firma EOS GmbH.
Tabelle 1: Ergebnisse der mechanischen Tests an den Formkörpern gemäß der Beispiele
Anhand der Beispiele kann sehr gut erkannt werden, dass die erfindungsgemäßen Formkörper aus erfindungsgemäßem Polymerpulver gemäß der Beispiele 2 bis 6 ein deutlich höheres Elastizitätsmodul aufweisen als Formkörper aus herkömmlichem Polymerpulver. Außerdem ist die Strahlkompensation – ein Maß für die Auflösung – deutlich geringer, d. h., dass die Strukturen feiner aufgelöst werden können.
Vorteil der erfindungsgemäßen Pulver ist, dass die Verarbeitbarkeit deutlich besser ist als bei herkömmlichen Polymerpulver. Auch Bewegungen in der Transitube, durch einen Rüttler oder durch eine Fluidisierung sind sowohl bei Neupulver als auch bei wiederverwendetem Pulver problemlos realisierbar.

Claims

Polymerpulver zur Verwendung in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei dem selektiv Ber der jeweiligen Pulverschicht durch den Eintrag elektromagnetischer eicheEnergie aufgeschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zumindest einen thermoplastischen rußhaltigen Kunststoff aufweist.
Polymerpulver zur Verwendung in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Pulverschicht durch den Eintrag elektromagnetischer Energie aufgeschmolzen werden, bei dem die Selektivität durch einen fokussierten Laserstrahl erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zumindest einen thermoplastischen rußhaltigen Kunststoff aufweist.
Polymerpulver zur Verwendung in einem schichtweise arbeitenden Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Pulverschicht durch den Eintrag elektromagnetischer Energie aufgeschmolzen werden, bei dem die Selektivität durch die Auftragung von Suszeptoren, Inhibitoren, Absorbern, oder Masken erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zumindest einen thermoplastischen rußhaltigen Kunststoff aufweist.
Polymerpulver nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zumindest ein Polymer oder Copolymer aus der Gruppe der Polyester, Polyvinylchlorid, Polyacetal, Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Polycarbonat, Poly(N-methylmethycrylimide) (PMMI), Polymethylmethacrylat (PMMA), Ionomer, Polyamid, Copolyester, Copolyamide, Terpolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) oder Gemische davon, und Rußpartikel aufweist.
Polymerpulver nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zumindest ein Polyamid und Rußpartikel aufweist.
Polymerpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Polyamid aufweist, welches pro Carbonamid-Gruppe zumindest 8 Kohlenstoffatome aufweist.
Polymerpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es Polyamid 612, Polyamid 11 oder Polyamid 12 aufweist.
Polymerpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver bezogen auf die Summe der im Pulver vorhandenen Polymere von 0,01 bis 30 Gew.-% Rußpartikel aufweist.
Polymerpulver nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver bezogen auf die Summe der im Pulver vorhandenen Polymere von 0,05 bis 20 Gew.-% Rußpartikel aufweist.
Polymerpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver eine Mischung von Rußpartikeln und Polymerpartikeln aufweist.
Polymerpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver in Polymerpartikeln eingearbeitete Rußpartikel aufweist.
Polymerpulver nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rußpartikel hydrophilisiert sind.
Polymerpulver nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rußpartikel hydrophobisiert sind.
Polymerpulver nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es Hilfsstoffe und/oder Füllstoff und/oder Pigmente aufweist.
Polymerpulver nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es als Hilfsstoff Rieselhilfsmittel aufweist.
Polymerpulver nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es als Füllstoff Glaspartikel aufweist.
Verfahren zur Herstellung von Polymerpulver gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Polymerpulver mit Rußpartikeln vermischt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rußpartikel im gelösten Polymer dispergiert werden und dann das Polymer ausgefällt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rußpartikel in das Polymer eincompoundiert werden und das erhaltene rußhaltige Polymer zu Polymerpulver verarbeitet wird.
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche durch ein schichtweise arbeitendes Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Polymerpulverschicht durch den Eintrag elektromagnetischer Energie aufgeschmolzen werden.
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche durch ein schichtweise arbeitendes Verfahren, bei dem selektiv Bereiche der jeweiligen Polymerpulverschicht durch den Eintrag elektromagnetischer Energie aufgeschmolzen werden, wobei die Selektivität durch den Auftrag von Inhibitoren, Suszeptoren, Absorbern, oder durch Masken erreicht wird.
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche durch selektives Lasersintern von Polymerpulver.
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche durch Verwendung einer Infrarotheizung zum Aufschmelzen des Polymerpulvers.
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche durch Verwendung eines Mikrowellengenerators zum Aufschmelzen des Polymerpulvers
Formkörper, hergestellt durch eines der Verfahren aus den Ansprüchen 20 bis 24 dadurch gekennzeichnet, dass er Ruß und zumindest einen thermoplastischen Kunststoff aufweist.
Formkörper, hergestellt durch eines der Verfahren aus den Ansprüchen 20 bis 24 dadurch gekennzeichnet, dass er Ruß und zumindest ein Polymer aus der Gruppe der Polyester, Polyvinylchlorid, Polyacetal, Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Polycarbonat, Poly-(N-methylmethycrylimide) (PMMI), Polymethylmethacrylat (PMMA), Ionomer, Polyamid, Copolyester, Copolyamide, Terpolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) oder Gemische davon, aufweist.
Formkörper, hergestellt durch eines der Verfahren aus den Ansprüchen 20 bis 24 dadurch gekennzeichnet, dass er Ruß und zumindest ein Polyamid, aufweist.
Formkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Polyamid aufweist, welches pro Carbonamid-Gruppe zumindest 8 Kohlenstoffatome aufweist.
Formkörper nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass er Polyamid 612, Polyamid 11 oder Polyamid 12 aufweist.
Formkörper nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass er bezogen auf die Summe der vorhandenen Polymere von 0,01 bis 30 Gew.-% Ruß aufweist.
Formkörper nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass er bezogen auf die Summe der vorhandenen Polymere von 0,08 bis 5 Gew.-% Ruß aufweist.
Formkörper nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruß hydrophilisiert ist.
Formkörper nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruß hydrophobisiert ist.
Formkörper nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass er Füllstoffe aufweist.
Formkörper nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Füllstoffe Glaspartikel sind.