BINDER-JET 3D-DRUCK
FÜR HOCHKOMPLEXE METALLGEOMETRIEN
Hassen Sie teure Werkzeuge?
Lange Vorlaufzeiten für die Herstellung komplexer Metallteile?
„BINDER-JET
3D-DRUCK
IST DIE LÖSUNG“
Vorteile
Keine Werkzeugherstellung im Voraus, Muster innerhalb weniger Tage!
Design-Änderungen? Kein Problem!
Kleine bis mittlere Produktionsmengen (50~50.000 Teile/Jahr)
Hochkomplexe Geometrie möglich, bietet 360 Grad Designfreiheit
Materialeigenschaften ähnlich wie bei Metallspritzgussmaterialien
Binder-Jet 3D-Druck
Konventionelle subtraktive Metallbearbeitungsverfahren erzeugen viel Abfall und sind zeitaufwändig. Außerdem schränken diese Verfahren die Freiheit der Produktgestaltung stark ein. Das Binder-Jet-3D-Druckverfahren hingegen ist eine Form der additiven Fertigung, bei der nur minimaler oder gar kein Abfall anfällt und die nahezu 360-Grad-Freiheit bei der Gestaltung der Bauteile bietet.
Der Binder-Jet-3D-Druck wird auch als Metall-Jet-3D-Druck bezeichnet und ist eine Weiterentwicklung eines anderen, über zehn Jahre alten AM-Verfahrens, des Direkten Metall-Laser-Sinterns (DMLS). Der Binder-Jet-3D-Druck ermöglicht die Herstellung von Prototypen innerhalb weniger Tage und erfordert keine Vorlaufkosten für die Werkzeugherstellung. Das Verfahren ermöglicht unbegrenzte Designänderungen während der Produktentwicklung ohne Zeitverzögerung und hilft den Konstrukteuren, ihr optimales Design schnell und zu den geringsten Kosten zu erreichen.
Wie funktioniert der Binder-Jet 3D-Druck?
Beim Binder-Jet-Druckverfahren wird feines Metallpulver in dünnen Schichten in einer Buildbox aufgetragen. Die Schichtdicke kann 0,03~0,07 mm (0,0012″~0,0027″) betragen. Die Schichtdicke hat einen direkten Einfluss auf die Auflösung des gedruckten Teils. Ein System von Druckköpfen trägt das Bindermaterial auf die Pulverschicht auf. Dieser Vorgang wird Tausende von Malen wiederholt, bis das gesamte Bild des Teils innerhalb der Buildbox gedruckt ist. Das gedruckte Bauteil wird als „grünes Bauteil“ bezeichnet. Die Anzahl der Teile innerhalb der Buildbox pro Druckzyklus hängt von der Größe der gedruckten Komponenten ab.
Die Buildbox wird in einen Aushärteofen gebracht, in dem sich das Bindemittel vernetzen kann, so dass die stärkeren Polymerketten die Metallpartikel besser halten. Nach dem Aushärtungsprozess wird der Baukasten in eine Entpuderungsstation gebracht, in der die losen Pulverpartikel, die nicht mit dem Binder in Berührung gekommen sind, durch Absaugen entfernt werden. Durch diesen Prozess werden die gedruckten Grünteile für die weitere Verarbeitung freigegeben.
Die Grünteile durchlaufen eine Entbinderung, bei der ein Teil des Bindemittels, das die Form zusammenhält, verdampft. In diesem Stadium werden die Komponenten als braune Komponenten bezeichnet.
Die braunen Teile werden in Vakuum-Sinteröfen gesintert. Der Sinterprozess ist dem Verfahren zur Herstellung von MIM-Bauteilen sehr ähnlich. Nach dem Sintern sind die Materialeigenschaften dem MIM-Material mit 98 % Dichte sehr ähnlich. Die Materialeigenschaften und die Dichte können durch das HIP-Verfahren weiter verbessert werden. Die gesinterten Bauteile können in herkömmlichen Verfahrensschritten nachbearbeitet, wärmebehandelt oder beschichtet werden.
Binder-Jet 3D-Druck bei INDO-MIM
Werkstoffe
Derzeit bieten wir 17-4PH Edelstahl als primäre Materialoption an (Materialdatenblatt ist auf Anfrage erhältlich). Für die Jahre 2021 und 2022 planen wir die Einführung der folgenden Materialoptionen:
SS 420, SS 316, ASTM 4650, Werkzeugstähle S&, M2, Inconel 625 und Inconel 718 usw.
Gestaltungsrichtlinie
- Teilegewicht: 10~500 Gramm
- Wandstärke: mindestens 0,80
- Die Oberflächengüte im gesinterten Zustand: 250 Mikrozoll
- Die Produktgeometrie sollte eine einfache Entfernung von losem Pulver während dessen Entfernung ermöglichen
- Großzügiger Eckenradius, kleineres L/D-Verhältnis bei allen Merkmalen empfohlen
- Eine Bauteilauflösung von weniger als 0,20 mm wird schwer zu erreichen sein.
Strategische Partnerschaft mit Desktop-Metal
Im Jahr 2018 unterzeichnete INDO-MIM eine Absichtserklärung mit Desktop Metal, Boston, USA (einem Pionierunternehmen im Bereich des Binder-Jet-3D-Drucks), um die Technologie für den Massenmarkt zu adaptieren. Der allererste Produktionsdrucker, der die Binder-Jet 3D-Drucktechnologie nutzt, wird im Frühjahr 2020 an unserem Standort in San Antonio, TX, USA, installiert. Die Anlage produziert derzeit Proto-Muster nach vom Kunden gelieferten CAD-Modellen.
