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Verfahren zur Herstellung von Siliconelastomerteilen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000239645D
Publication Date: 2014-Nov-21

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein generatives Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Siliconelastomeren, dadurch charakterisiert, dass eine Siliconkautschukmasse Tropfen für Tropfen platziert und mittels elektromagnetischer Strahlung vernetzt wird.

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Verfahren zur Herstellung von Siliconelastomerteilen

Die Erfindung betrifft ein generatives Verfahren zur Herstellung von elastomeren Formkörpern aus vernetzbaren Siliconmassen mittels elektromagnetischer Strahlung, welches

dadurch gekennzeichnet ist, dass der elastomere Formkörper schrittweise aufgebaut wird, indem wiederholt kleine Portionen der vernetzbaren Siliconmasse präzise platziert und mittels elektromagnetischer Strahlung vernetzt werden.

Stand der Technik


Für die Herstellung von elastomeren Formteilen ausgehend von vernetzbaren Siliconkautschukmassen stehen zahlreiche Verarbeitungsverfahren zur Verfügung. Je nach Konsistenz und Vernetzungsmechanismus der Siliconkautschukmasse kann die

Herstellung von Formteilen z.B. im Spritzguss, im Pressformverfahren, im Extrusionsverfahren, durch Kalandrieren, Vergießen etc. erfolgen. Die Eigenschaften des gebildeten Siliconformteils (Härte, Reißfestigkeit, Dehnbarkeit, Farbe etc.) werden im Wesentlichen durch die stoffliche

Zusammensetzung der vernetzbaren Siliconkautschukmasse (ferner durch die Verarbeitungsbedingungen wie Druck und Temperatur) bestimmt, d.h., diese Verfahren liefern typischerweise bzgl. der mechanischen und optischen Eigenschaften weitgehend isotrope Siliconformteile in hoher Stückzahl.

Die bestehenden Verfahren stoßen jedoch zunehmend an ihre Grenzen, wenn Siliconformteile komplexerer Geometrie, unterschiedlicher Materialzusammensetzung und/oder variabler Eigenschaftsprofile benötigt werden. Die Herstellung dafür geeigneter z.B. Spritzgussformen wird zunehmend aufwändiger und

teurer oder ist prinzipell nicht möglich. Derartige Anforderungsprofile bestehen beispielsweise auf dem Gebiet der Exo- und Endoprothesen und insbesondere Epithesen (z.B.

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künstliche Ohrmuschel, deren weichere und härtere Stellen (Haut, Knorpel) kontinuierlich ineinander übergehen). Auch können sehr komplexe Strukturen, wie die aus der Bionik bekannten, mittels der herkömmlichen Verarbeitungsverfahren nicht realisiert werden. Der allgemeine Trend hin zur

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Individualisierung und individuellen Anpassung von Gebrauchsartikeln bedingt zudem kleinere Stückzahlen, wodurch die Effizienz konventioneller Verfahren nicht mehr gegeben ist. Gleiches gilt für die Herstellung von Prototypen.

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Ein zunehmend an Bedeutung gewinnendes Verfahren zur Herstellung von Formteilen ist das Generative Fertigungsverfahren (Additive Manufacturing; 3D-Druck Verfahren), welches zahlreiche unterschiedliche Techniken umfasst, denen ein automatisierter additiver Schichtaufbau des

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Formteils gemeinsam ist (A. Gebhardt, Generative Fertigungsverfahren, Carl Hanser Verlag, München 2013). Voraussetzung aller generativen Herstellverfahren ist die Darstellung der Geometrie sowie ggf. weiterer Eigenschaften (Farbe, Materialzusammensetzung) des gewünschten Formkörpers in

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Form eines digitalen 3D Datensatzes, welcher als virtuelles Modell des Formkörpers verstanden w...