Filamentreste verschweißen

Text und Fotos: Thomas Masuch — 03.06.2020

Lena Glöckler hat im Rahmen ihrer Technikerarbeit bei Andritz Kaiser GmbH eine Anlage zum Filamentrecycling entwickelt

Jeder, der einen FDM-Drucker verwendet, kennt das Problem: Auf den meist 1kg schweren Filamentrollen bleibt am Ende noch einiges auf der Spule. Meist wandern diese Reste in den Müll oder ins Lager, in der Hoffnung, dafür noch einmal Verwendung zu finden. Einige Hobbybastler helfen sich dabei mit einem Feuerzeug und recht schlichten Filamentverbindern, »doch solche Bastellösungen entsprechen nicht den industriellen Ansprüchen und Anforderungen«, erklärt Lena Glöckler.

Die 24-jährige gelernte Technische Produktdesignerin hat sich im Rahmen ihrer Technikerarbeit beim badischen Pressenhersteller Andritz Kaiser GmbH genau mit dieser Problematik beschäftigt. Daraus ist eine halbautomatische Anlage entstanden, mit der sich die Filamentreste auch von anspruchsvollen Verbundmaterialien recyceln lassen.

Bei Andritz Kaiser, das fünf FDM-3D-Drucker im Einsatz hat, waren in einem Jahr allein vom Verbundmaterial Onxy mehr als 7 kg an Resten angefallen, die sich auf 29 Spulen verteilten. Bei einem Kilopreis von knapp 200 Euro ist das Recycling der Filamentreste nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch sinnvoll.

zusätzlich geschmolzenes Material einspritzen

Lena Glöckler fand bei der Entwicklung einer Recyclinglösung, die auch industriellen Anforderungen genügt, schnell heraus, dass das Verschweißen der Kohlefasern versetzten Nylonmaterials der einzig sinnvolle Weg war. »Denn ein Schreddern und erneutes Formen von Materialsträngen würde die Materialeigenschaften verändern.« In wochenlangen Versuchsreihen stellte sich unter anderem heraus, dass ein reines Erhitzen und Zusammendrücken der Endstücke (wie bei Hobbybastlern) nicht ausreichend Halt erzeugt. Die Lösung war, in einem Heizblock zusätzlich geschmolzenes Material einzuspritzen. »Der Heizblock ist dabei extra so gestaltet, dass der Durchmesser an der Schweißstelle konstant bleibt«, erklärt Lena Glöckler.

Die Arbeit, zu der auch eine Risikobewertung und Betriebsanleitung zählt, überzeugte schließlich auch die Technikerschule, die eine 1,0 als Note verlieh. Bei Andritz-Kaiser spart die Anlage jedes Jahr Materialkosten in einem nennenswerten Umfang.