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3D-Druckverfahren

3D-Sanddruck

Beim 3D-Sanddruck wird das Binder Jetting Verfahren (kurz: BJ) angewendet, um ein 3D-Element fertigen zu können.

Dieses Verfahren funktioniert durch das lokale Aufbringen von Bindemitteltröpfchen auf das Sandpulverbett. Der Binder klebt den Sand zusammen, sodass daraus das gewünschte 3D-Bauteil entsteht.

Der heutige Stand der Technik erlaubt die Produktion von Sandformen mit hoher Produktivität. Es können Geometrien realisiert werden, die mit herkömmlichen Verfahren nicht darstellbar sind. So kann auch die Anzahl der Bauteile reduziert werden.

Quelle: Ritter, Steffen (2019). Formnext AM Field Guide 2019.
Frankfurt am Main: Mesago Messe Frankfurth GmbH. ISBN 978-3-9820318-8

3D-Metalldruck

Beim 3D-Metalldruck gibt es zwei unterschiedliche Möglichkeiten, um ein 3D-Druckbauteil fertigen zu können:

Binder Jetting (BJ) versus Selective Laser Melting (SLM)

Binder Jetting (BJ)
Das Binder Jetting Verfahren erfolgt durch das selektive Auftragen von Bindemitteltröpfchen auf das Metallpulver, wodurch das Pulver ineinander verklebt. Danach ist nach einem ersten Aushärten ein sog. Sintervorgang erforderlich, um die Materialeigenschaften zu erreichen. Die mit dem Prozess verbundene Schwindung ist heute prozesssicher gelöst.

Die Produktivität liegt beim BJ deutlich über dem SLM-Verfahren
Durch die Optimierung des “Jobs” wird die Stückzeit minimiert.
Am Beispiel Impeller, der über eine komplexe Innenkontur verfügt, kann beispielsweise eine Produktionszeit pro Stück von 3 Minuten erreicht werden .

Grafik/Bild für Binder Jetting
Quelle: Ritter, Steffen (2019). Formnext AM Field Guide 2019. Frankfurt am Main: Mesago Messe Frankfurth GmbH. ISBN 978-3-9820318-8

Selective Laser Melting (SLM)
Beim SLM-Verfahren wird das Metallpulver mittels mobilem Laserstrahl Schicht für Schicht beim Auftragen geschmolzen, wodurch der Querschnitt des Bauteils gefertigt wird.

Folgende Prozessschritte sind dabei zu berücksichtigen:

  • Es sind Stützhilfen erforderlich, um die Maßhaltigkeit sicher zu stellen. D.h. es ist eine Nacharbeit erforderlich.
  • Durch die erforderliche Wärmeeinbringung ist mit zeitlichen Verzögerungen zu rechnen.
  • Aufgrund von Spannungen im Schweißprozess, ist immer eine Wärmebehandlung erforderlich.
Grafik/Bild für Selective Laser Melting (SLM)

Quelle Bilder BJ und SLM: Ritter, Steffen (2019). Formnext AM Field Guide 2019. Frankfurt am Main: Mesago Messe Frankfurth GmbH. ISBN 978-3-9820318-8

Diverse 3D Druckanwendungen

Kunststoff – Keramik – Beton

2 Bereiche in der Industrie sind hier zukünftig mit Sicherheit auszumachen:

Ersatzteile

3D-Plastikdruck - Beispiel für Ersatzteile

Werkzeuge