Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGBFormulierung reaktiver Tinten für den Inkjet-Druck
Neuartige additive Fertigungsprozesse werden derzeit in einer Vielzahl von Forschungsfeldern bearbeitet. Der digitale Inkjet-Druck erzeugt dabei kleine, gleichmäßig große Tröpfchen, die als Mikrobausteine eingesetzt werden können. Damit lassen sich auf innovative Weise ortsaufgelöste Strukturen neuer, aber auch bekannter Materialien erzeugen. Daher fokussiert das Fraunhofer IGB seine Forschung auf den Inkjet-Druck als Fertigungswerkzeug zur Individualisierung von Produktionsprozessen.
Die Kombination von Inkjet-Druck und bekannter Polyurethan-Chemie hat ein hohes Potenzial für die zukünftige Herstellung von Funktionsmaterialien. Derzeit konzentrieren wir uns auf die Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen mittels Zwei-Komponenten-Reaktiv-Inkjet-Druck. Dabei werden zwei Tinten (isocyanatfunktionale und beispielsweise hydroxyfunktionale Tinte), die jeweils eine reaktive Komponente enthalten, getrennt in einem Verfahren schichtweise gedruckt. Die hydroxyfunktionale Tinte enthält ein Polyethylenglykol (PEG) als Hauptträger, kombiniert mit einem Vernetzer und Katalysatoren. Die zweite Tinte enthält die reine Isocyanatverbindung Hexamethylendiisocyanat, um durch chemische Reaktion die poröse Polyurethanstruktur zu erhalten. Mit diesem Verfahren ist es uns erstmals gelungen, ohne weitere mechanische Vermischung der beiden reaktiven Tinten, Polyurethanschäume herzustellen. Durch Variation der Tinten ist es denkbar, ortsaufgelöst unterschiedlich definierte Oberflächeneigenschaften in situ zu erzielen.
