3D-Drucker aus Pulvermetall. Grundsätze, Möglichkeiten, Verbrauchsmaterialien, Preise

Einer der vielversprechenden Bereiche, auf den viele Menschen jetzt achten, ist der 3D-Metalldruck, dessen Preis erschwinglich ist. Der Grund für die Beliebtheit dieser Methode ist ganz einfach. Tatsache ist, dass dies derzeit eine der vielversprechendsten Branchen ist, die bald in der Lage sein wird, Prototyping-Optionen zu ersetzen. Ein großes Plus ist das Material, aus dem die Modelle erstellt werden. Es ist möglich, dass solche Drucker bald auf Stützpunkten und auf Baustellen zu finden sind, aber zunächst lohnt es sich, ihre Typen und Funktionsprinzipien zu verstehen.

Ein 3D-Drucker, der Metalldruck nach Technologie herstellt, kann nahezu jede Figur herstellen, für die es ein dreidimensionales Modell gibt.

Wie läuft die Arbeit selbst ab?

Heutzutage wird der 3D-Druck am häufigsten mit Stahl durchgeführt, was darauf zurückzuführen ist, dass sowohl Laser- als auch Tintenstrahldrucker verwendet werden. In beiden Fällen wird die Masse Schicht für Schicht aufgetragen, wodurch das gewünschte Objekt entsteht. Danach „wächst“ auf einer speziellen Bauplattform ein recht solides Modell. Derzeit werden selektives Lasersintern, Elektronenstrahlschmelzen und Inkjet Fused Deposition Modeling unterschieden. Jede dieser Optionen ist unterschiedlich und eignet sich am besten für bestimmte Branchen.

Natürlich sind Modelle, die aus Metall statt aus Kunststoff bestehen, stabiler und bieten mehr Designlösungen. Darüber hinaus können die erstellten Teile künftig problemlos in der Praxis eingesetzt und als Testversion in Produktion genommen werden. Wir können sagen, dass der 3D-Druck mit Titan oder Stahl viele Prozesse in der Produktion beschleunigen und dabei helfen kann, viele Fehler zu vermeiden.

Woran wird sich der Preis des Produkts orientieren?

Am häufigsten basieren die Kosten eines Modells auf drei Indikatoren:

1. Optionen. Dazu gehören Größe und Volumen.
2. Geschwindigkeit der Ausführung des bestellten Produkts.
3. Die Art des zur Herstellung von Teilen verwendeten Metalls sowie die Anzahl der Behandlungen nach der Herstellung.

Der Preis des Materials kann variieren. Am besten erkundigen Sie sich direkt beim Unternehmen, aber normalerweise kostet ein Kubikzentimeter Edelstahl etwa 550 Rubel. Standardzeit Die Erstellung eines Modells kann zwischen 15 Tagen und 1 Monat dauern.

Auf Kundenwunsch kann Titan, Edelstahl oder Kohlenstoffstahl verwendet werden. Es kommen auch einzelne Legierungen zum Einsatz, deren Zusammensetzung dem Fachmann bekannt gegeben wird. Auch im Ausland wird der 3D-Druck von Metallteilen durchgeführt.

Diese Filamente enthalten einen erheblichen Anteil an Metallpulvern, aber auch genügend Kunststoff – für den Druck bei niedrigen Temperaturen mit jedem 3D-Drucker. Gleichzeitig enthalten sie so viel Metall, dass sie in Aussehen, Haptik und Gewicht einem Metallgegenstand nahe kommen.

Produkte aus eisenhaltigem Filament rosten unter bestimmten Bedingungen sogar, was die Plausibilität erhöht, allerdings können sie nicht durchrosten und dadurch verfallen – und das ist ihr Vorteil gegenüber echten Metallgegenständen.

Die Vorteile solcher Materialien:

• Einzigartig Aussehen Ausdrucke
• Ideal für Modeschmuck, Figuren, Haushaltsgegenstände und Dekoration
• Hohe Festigkeit
• Sehr geringe Schrumpfung beim Abkühlen
• Ein beheizter Tisch ist optional

• Geringe Flexibilität der Produkte, abhängig vom Design des Drucks
• Gilt nicht als sicher im Kontakt mit Lebensmitteln
• Erfordert eine Feinabstimmung der Düsentemperatur und der Filamentvorschubgeschwindigkeit
• Eine Nachbearbeitung der Produkte ist erforderlich – Schleifen, Polieren
• Schneller Verschleiß der Extruderdüse – Filament mit Metall ist im Vergleich zu herkömmlichen Materialien sehr abrasiv

Metall-3D-Druck in der Industrie

Die gute Nachricht ist, dass ihr Angebot recht groß ist und ständig wächst – Sie können ein Gerät wählen, das alle technischen Anforderungen erfüllt. Sie können dies später im Artikel überprüfen.

Die einzige schlechte Nachricht sind die Preise. Die Kosten für professionelle Metalldruckdrucker beginnen bei etwa 200.000 US-Dollar und steigen unbegrenzt. Selbst wenn Sie sich für das kostengünstigste Modell entscheiden und es kaufen, ist der Kauf von Verbrauchsmaterialien, die geplante Wartung mit Austausch von Komponenten und Reparaturen ein weiterer Schlag. Vergessen wir nicht das Personal und die Kosten für die Nachbearbeitung der Produkte. Und in der Phase der Druckvorbereitung benötigen Sie spezielle Software und Personen, die sich damit auskennen.

Wenn Sie auf all diese Kosten und Schwierigkeiten vorbereitet sind, lesen Sie weiter, wir werden Ihnen einige sehr interessante Beispiele vorstellen.

Metall-3D-Druck – Anwendung

Das häufigste Beispiel sind medizinische Implantate sowie Zahnkronen, Brücken und Zahnprothesen, die bereits als die optimalste Option für Patienten gelten. Grund: Sie können schneller und kostengünstiger in 3D gedruckt und auf die individuellen Bedürfnisse jedes Patienten zugeschnitten werden.

Das zweite, ebenso häufige Beispiel: Schmuckherstellung. Die meisten großen Hersteller wechseln nach und nach vom 3D-Druck von Formen und Wachsen zum direkten 3D-Metalldruck, und der Titandruck ermöglicht Juwelieren die Erstellung bisher unmöglicher Designs.

Die nächste Branche, die 3D-Metalldrucker einsetzt, ist die Automobilindustrie. BMW, Audi und FCA erwägen bereits ernsthaft den Einsatz der Technologie in der Massenproduktion und nicht nur im Prototyping, wo sie den 3D-Druck schon seit vielen Jahren einsetzen.

Es scheint – warum das Rad neu erfinden? Aber auch hier hat der 3D-Metalldruck Anwendung gefunden. Hersteller von Fahrradkomponenten und Rahmen nutzen den 3D-Druck bereits seit mehreren Jahren. Dies ist nicht nur auf der Welt, sondern auch in Russland weit verbreitet. Der Hersteller von Luxusfahrrädern Triton beendet ein Projekt mit einem 3D-gedruckten Rahmenelement aus Titan, das das Gewicht reduziert, ohne Einbußen bei der Festigkeit hinnehmen zu müssen.

Metall-3D-Druck – Technologien

IN In letzter Zeit Es gibt Beispiele dafür, dass 3D-gedruckte Metallteile genauso stabil sein können wie herkömmlich hergestellte Metallkomponenten und diese in einigen Fällen sogar übertreffen. Mit DMLS hergestellte Produkte haben die gleichen mechanischen Eigenschaften wie ihre Gegenstücke aus massivem Guss.

Werfen wir einen Blick auf die verfügbaren Metall-3D-Drucktechnologien:

Prozess Nr. 1: Schichtweises Verschmelzen des Pulvers

Weltweit gibt es acht große Hersteller von Metall-3D-Druckern, die meisten davon in Deutschland. Ihre Technologien tragen die Abkürzung SLM (Selective Laser Melting) oder DMLS (Direct Metal Laser Sintering).

Prozess Nr. 2: Binder Jetting

Eine weitere ähnliche, aber unterschiedliche Technologie, die auf dem FDM-Druck basiert, ist das Mischen von Metallpulver zu einer Metallpaste. Mithilfe der pneumatischen Extrusion extrudiert der 3D-Drucker es, ähnlich wie ein 3D-Baudrucker mit Zement, um 3D-Objekte zu formen. Sobald die gewünschte Form gedruckt ist, werden die Objekte ebenfalls in einem Ofen gesintert. Diese Technologie wird vom Mini Metal Maker verwendet, dem vielleicht einzigen mehr oder weniger erschwinglichen 3D-Drucker für den Metalldruck (1600 US-Dollar). Fügen Sie die Kosten für einen kleinen Ofen hinzu.

Prozess Nr. 3: Fixieren

Eine davon heißt DED (Directed Energy Deposition) oder Laserdeposition. Es verwendet einen Laserstrahl, um Metallpulver zu verschmelzen, das langsam aus einem Extruder freigesetzt und abgeschieden wird und mithilfe eines industriellen Roboterarms Schichten eines Objekts bildet.

Dies geschieht normalerweise in einer geschlossenen Kammer. Am Beispiel von MX3D sehen wir jedoch die Möglichkeit, eine ähnliche Technologie beim Bau einer echten Brücke in Originalgröße umzusetzen, die 2017 in Amsterdam gedruckt werden soll.

Ein paar weitere neue, kaum aufkommende Technologien, die bisher nur von ihren Entwicklern genutzt werden, werden weiter unten vorgestellt – im Abschnitt über Drucker.

Verwendete Metalle

Ti – Titan

SS – Edelstahl

Inconel - Inconel

Al – Aluminium

CoCr – Kobalt-Chrom

Cu – Kupfer

Fe – Eisen

Au, Ag – Gold, Silber und andere Edelmetalle

Metall-3D-Drucker

#1: Sciaky EBAM 300 – Titanstab

Wie Serienmodell, Sciaky verkauft die EBAM 300. Sie hat einen Arbeitsbereich mit einer Seitenlänge von 5791 x 1219 x 1219 mm.

Nach Angaben des Unternehmens ist der EBAM 300 einer der schnellsten kommerziell erhältlichen industriellen 3D-Drucker. Strukturelemente von Flugzeugen, deren Herstellung mit herkömmlichen Technologien bis zu sechs Monate dauern könnte, werden jetzt innerhalb von 48 Stunden gedruckt.

Die einzigartige Technologie von Sciaky verwendet eine Hochleistungs-Elektronenstrahlkanone, um 3 mm dickes Titanfilament mit einer Standardabscheidungsrate von etwa 3–9 kg/Stunde zu schmelzen.

#2: Fabrisonic UAM – Ultraschall

#3: Laser XLine 1000 – Metallpulver

Das deutsche Unternehmen, das es hergestellt hat und einer der Lieferanten von 3D-Druckern für riesige Luft- und Raumfahrtunternehmen wie Airbus ist, hat es kürzlich vorgestellt neuer Drucker- XLine 2000.

Der 2000 verfügt über zwei Laser und ein noch größeres Bauvolumen – 800 x 400 x 500 mm. Mit dieser Maschine, die die patentierte LaserCUSING-Technologie (eine Art selektives Laserschmelzen) verwendet, können Objekte aus Legierungen von Stahl, Aluminium, Nickel, Titan, Edelmetallen und einigen reinen Materialien (Titan und Edelstähle) hergestellt werden.

Alle großen Player auf dem Metall-3D-Druckmarkt verfügen über ähnliche Maschinen: EOS, SLM, Renishaw, Realizer und 3D Systems sowie Shining 3D, ein schnell wachsendes Unternehmen aus China.

#4: M Line Factory – modulare 3D-Fabrik

Das Konzept der M Line Factory basiert auf den Prinzipien der Automatisierung und Interaktion.

Bei M Line Factory, die vom gleichen Concept Laser stammt und mit der gleichen Technologie arbeitet, steht nicht die Größe des Arbeitsbereichs im Vordergrund, sondern die Bequemlichkeit der Produktion – es handelt sich um einen modularen Architekturapparat, der die Produktion in separate Prozesse aufteilt Dadurch können diese Prozesse gleichzeitig statt nacheinander ablaufen.

Das neue Architektur besteht aus 2 unabhängigen Maschineneinheiten:

Die Produktionseinheit besteht aus drei Modultypen: Dosiermodul, Druckmodul und Überlaufmodul (Tablett für Fertigprodukte). Sie können alle einzeln aktiviert werden und bilden keine zusammenhängende Hardware. Der Transport dieser Module erfolgt durch ein Tunnelsystem im Inneren der Maschine. Beispielsweise kann bei der Zufuhr von neuem Pulver das leere Pulverspeichermodul automatisch durch ein neues ersetzt werden, ohne den Druckvorgang zu unterbrechen. Fertigteile können außerhalb der Maschine bewegt und beim nächsten Auftrag sofort automatisch ersetzt werden.

M Line Factory PCG (Verarbeitungseinheit)

Hierbei handelt es sich um eine unabhängige Datenverarbeitungseinheit mit integrierter Sieb- und Pulveraufbereitungsstation. Das Auspacken, die Vorbereitung für den nächsten Druckauftrag und das Sieben erfolgen in einem geschlossenen System, ohne Eingriff des Bedieners.

#5: ORLAS CREATOR – 3D-Drucker betriebsbereit

#6: FormUp 350 – Powder Machine Part Method (PMPM)

Das Funktionsprinzip dieses 3D-Druckers ist das gleiche wie bei den oben genannten Kollegen, sein Hauptmerkmal ist jedoch anders – es liegt in seiner Einbindung in PMPM.

Der Drucker ist speziell für den industriellen Einsatz im 24/7-Betrieb konzipiert und auf genau dieses Arbeitstempo ausgelegt. Das PMPM-System umfasst eine Qualitätskontrolle aller Komponenten und Materialien in allen Phasen ihrer Produktion und ihres Vertriebs, die eine gleichbleibende Qualität gewährleisten soll Hochleistung Qualität der Arbeit, in der Michelin über langjährige Erfahrung verfügt.

Die MagnetoJet-Technologie von Zach Weider basiert auf der Untersuchung der magnetischen Hydrodynamik und insbesondere der Fähigkeit, geschmolzenes Metall mithilfe von Magnetfeldern zu kontrollieren. Der Kern der Entwicklung besteht darin, dass aus geschmolzenem Aluminium ein Tropfen streng kontrollierter Größe geformt und mit diesen Tropfen gedruckt wird.

Die Größe eines solchen Tröpfchens beträgt 200 bis 500 Mikrometer, der Druck erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 1000 Tropfen pro Sekunde. Arbeitsbereich des Druckers: 300 mm x 300 mm x 300 mm

Arbeitsmaterial: Aluminium und seine Legierungen (4043, 6061, 7075). Und selbst wenn es sich derzeit nur um Aluminium handelt, ist der Drucker 2-mal schneller als Pulverdrucker und bis zu 10-mal günstiger.

Der Mk2 soll 2018 auf den Markt kommen, er wird mit 10 Druckköpfen ausgestattet sein, was eine 30-fache Steigerung der Druckgeschwindigkeit ermöglichen soll.

#9: METALL X – ADAM – Atomdiffusion

ADAM (Atomic Diffusion Additive Manufacturing) – Atomdiffusionstechnologie. Der Druck erfolgt mit Metallpulver, wobei die Metallpartikel mit einem synthetischen Bindemittel beschichtet werden, das nach dem Drucken entfernt wird, sodass sich das Metall zu einem Ganzen verbinden kann.

Produktgröße: bis zu 250 mm x 220 mm x 200 mm. Schichthöhe - 50 Mikrometer.

Schauen Sie mal, bald wird es möglich sein, ein hochwertiges Messer zu bedrucken – von Grund auf, in ein paar Stunden, und ihm jedes noch so komplizierte Design zu verleihen.

Möchten Sie weitere interessante Neuigkeiten aus der Welt der 3D-Technologie?

Der Metall-3D-Druck kann als einer der aufregendsten und technologisch anspruchsvollsten Bereiche der additiven Fertigung angesehen werden. Versuche, mit Metallen zu drucken, wurden seit den Anfängen der 3D-Drucktechnologie unternommen, doch in den meisten Fällen stießen sie auf technologische Inkompatibilität. In diesem Abschnitt betrachten wir Technologien, die für den Druck sowohl metallhaltiger Verbundwerkstoffe als auch reiner Metalle und Legierungen getestet wurden.

Tintenstrahl-3D-Druck (3DP)

Gleichzeitig ist es möglich, Verbundmodelle durch Wärmebehandlung in Ganzmetallmodelle umzuwandeln, um das Bindemittel zu schmelzen oder auszubrennen und die Metallpartikel zu sintern. Die so erhaltenen Modelle weisen aufgrund der Porosität keine hohe Festigkeit auf. Die Festigkeit kann durch Imprägnieren des resultierenden Ganzmetallmodells erhöht werden. Beispielsweise ist es möglich, ein Stahlmodell mit Bronze zu imprägnieren, um eine haltbarere Struktur zu erhalten.

Die so erhaltenen Modelle werden trotz Metallimprägnierung aufgrund ihrer relativ geringen Festigkeit nicht als mechanische Bauteile verwendet, sondern in der Schmuck- und Souvenirindustrie aktiv eingesetzt.

Laminierungsdruck (LOM)

Als Verbrauchsmaterial kann auch Metallfolie verwendet werden.

Die resultierenden Modelle bestehen nicht vollständig aus Metall, da ihre Integrität auf der Verwendung von Klebstoff beruht, der die Verbrauchsmaterialblätter verbindet.

Der Vorteil dieser Technologie liegt in den relativ geringen Produktionskosten und der hohen optischen Ähnlichkeit der resultierenden Modelle mit Ganzmetallprodukten. Typischerweise wird diese Methode für das Layout verwendet.

Schichtweise Abscheidung (FDM/FFF)

Das Drucken mit niedrig schmelzenden Legierungen (z. B. Zinn) ist möglich, liefert jedoch keine für den praktischen Einsatz ausreichende Qualitätsausgabe.

Daher hat sich die Aufmerksamkeit der Entwickler von Verbrauchsmaterialien in letzter Zeit auf Verbundwerkstoffe verlagert, ähnlich wie mit Tintenstrahl drucken. Ein typisches Beispiel ist BronzeFill, ein Verbundmaterial aus Thermoplast (Details werden nicht bekannt gegeben, aber offenbar wird PLA-Kunststoff verwendet) und Bronzepulver. Die resultierenden Modelle haben eine hohe optische Ähnlichkeit mit natürlicher Bronze und können sogar auf Glanz poliert werden. Leider sind die physikalischen und chemischen Eigenschaften der fertigen Produkte durch die Parameter des bindenden Thermoplasts begrenzt, was eine Klassifizierung solcher Modelle als Ganzmetallmodelle nicht zulässt.

Solche Materialien können jedoch erhalten werden praktischer Nutzen nicht nur bei der Herstellung von Modellen, Souvenirs und Kunstobjekten, sondern auch in der Industrie. So haben Experimente von Enthusiasten die Möglichkeit gezeigt, Leiter und Abschirmmaterialien aus Thermoplasten mit Metallfüllstoff herzustellen. Die Entwicklung dieser Richtung könnte das Drucken elektronischer Leiterplatten ermöglichen.

Selektives Lasersintern (SLS) und direktes Metallsintern (DMLS)

Eine Variante der SLS-Technologie ist das Direct Metal Laser Sintering (DMLS)-Verfahren, das sich, wie der Name schon sagt, auf die Arbeit mit reinen Metallpulvern konzentriert. Diese Anlagen sind häufig mit versiegelten, mit Inertgas gefüllten Arbeitskammern für die Bearbeitung von oxidationsanfälligen Metallen – beispielsweise Titan – ausgestattet. Darüber hinaus verwenden DMLS-Drucker notwendigerweise eine Erwärmung des Verbrauchsmaterials auf einen Punkt knapp unter dem Schmelzpunkt, was eine Einsparung von Lasersystemen und eine Beschleunigung des Druckprozesses ermöglicht.

Funktionsschema von SLS-, DLMS- und SLM-Installationen

Der Lasersinterprozess beginnt mit dem Auftragen einer dünnen Schicht erhitzten Pulvers auf die Arbeitsplattform. Die Dicke der aufgetragenen Schichten entspricht der Dicke einer Schicht des digitalen Modells. Anschließend werden die Partikel miteinander und mit der vorherigen Schicht versintert. Die Flugbahn des Laserstrahls wird über ein elektromechanisches Spiegelsystem verändert.

Nach Abschluss des Zeichnens einer Ebene wird überschüssiges Material nicht entfernt, sondern dient als Stütze für nachfolgende Ebenen, sodass Sie Modelle mit komplexen Formen, einschließlich hängender Elemente, erstellen können, ohne dass zusätzliche Stützstrukturen gebaut werden müssen. Dieser Ansatz, gepaart mit hoher Genauigkeit und Auflösung, ermöglicht die Herstellung von Teilen, die praktisch keine maschinelle Bearbeitung erfordern, sowie von massiven Teilen mit einem Maß an geometrischer Komplexität, das mit herkömmlichen Produktionsmethoden, einschließlich Gießen, nicht erreichbar ist.

Durch Lasersintern können Sie mit einer Vielzahl von Metallen arbeiten, darunter Stahl, Titan, Nickellegierungen, Edelmaterialien usw. Der einzige Nachteil der Technologie ist die Porosität der resultierenden Modelle, die die mechanischen Eigenschaften einschränkt und keine Ergebnisse zulässt Festigkeit auf dem Niveau von gegossenen Analoga.

Selektives Laser- (SLM) und Elektronenstrahlschmelzen (EBM)

Beispiel eines Titanimplantats, das mithilfe der El(EBM) hergestellt wurde

Eine parallele Methode, die hervorragende Ergebnisse erzielt hat, ist das Elektronenstrahlschmelzen (EBM). Derzeit gibt es nur einen Hersteller, der EBM-Drucker herstellt – das schwedische Unternehmen Arcam.

EBM erreicht eine mit dem Laserschmelzen vergleichbare Genauigkeit und Auflösung, bietet aber gewisse Vorteile. Der Einsatz von Elektronenkanonen ermöglicht es somit, auf die empfindlichen elektromechanischen Spiegelsysteme von Lasersystemen zu verzichten. Darüber hinaus ist die Manipulation von Elektronenstrahlen mithilfe elektromagnetischer Felder mit Geschwindigkeiten möglich, die unvergleichlich höher sind als bei elektromechanischen Systemen, was in Verbindung mit einer höheren Leistung eine höhere Produktivität ohne wesentliche Komplikationen des Designs ermöglicht. Ansonsten ähnelt der Aufbau von SLM- und EBM-Druckern Anlagen zum Lasersintern von Metallen.

Die Fähigkeit, mit einer breiten Palette von Metallen und Legierungen zu arbeiten, ermöglicht es uns, kleine Chargen spezieller Metallteile herzustellen, die denen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden hergestellt werden, nahezu ebenbürtig sind. Es besteht keine Notwendigkeit, etwas zu erstellen zusätzliche Werkzeuge und Infrastruktur – etwa Gussformen und Öfen. Dementsprechend sind erhebliche Einsparungen beim Prototyping oder bei der Kleinserienfertigung möglich.

Laser- und Elektronenstrahl-Schmelzmaschinen werden unter anderem erfolgreich zur Herstellung von orthopädischen Titanprothesen, Gasturbinenschaufeln und Düsentriebwerksinjektoren eingesetzt.

Direkte laseradditive Fertigung (CLAD)

CLAD basiert auf dem Aufsprühen von Metallpulver auf beschädigte Teile und dem sofortigen Auftragen mittels Laser. Positionierung « Druckkopf» erfolgt entlang fünf Achsen: Zusätzlich zur Bewegung in drei Ebenen kann der Kopf den Neigungswinkel ändern und sich um eine vertikale Achse drehen, sodass Sie in jedem Winkel arbeiten können.

Solche Geräte werden häufig zur Reparatur großformatiger Produkte einschließlich Herstellungsfehlern eingesetzt. Beispielsweise werden Anlagen des französischen Unternehmens BeAM zur Reparatur von Flugzeugtriebwerken und anderen komplexen Mechanismen eingesetzt.

Vollwertige CLAD-Einheiten verwenden eine versiegelte Arbeitskammer mit einer inerten Atmosphäre für die Arbeit mit Titan und anderen oxidierbaren Metallen und Legierungen.

Elektronenstrahl-Freiformschmelzen (EBFȝ)

Der Konstruktionsprozess ähnelt dem Fused Deposition (FDM) 3D-Druck, verwendet jedoch eine Elektronenstrahlkanone, um das Verbrauchsmaterial zu schmelzen.

Diese Technologie ermöglicht die Herstellung von Metallersatzteilen im Orbit, was die Kosten für die Lieferung von Teilen erheblich senkt und die Möglichkeit bietet, schnell auf Notsituationen zu reagieren.

Metallpulver sind das haltbarste Material für den 3D-Druck. Mit Metall-3D-Druckern hergestellte Produkte sind in vielerlei Hinsicht den mit traditionellen Technologien (Gießen, Walzen usw.) hergestellten Analoga überlegen.

Hauptmerkmale von Metallpulverprodukten

• Erhöhte Kraft
• Beliebige Geometrie
• Große Auswahl an Metallen und deren Legierungen
• Raue Oberflächen
• Keine Metallspannung
• Eventuelle Nachbearbeitung
• Für den Nachdruck wird Stützmaterial verwendet

Metall-3D-Drucktechnologien

Selektives Laserschmelzen (SLM)- selektive Verschmelzung von Pulvermaterial mittels Laser, der beliebtesten 3D-Metalldrucktechnologie. Wird in Metall-3D-Druckern von SLM Solutions und Realizer verwendet. Erfahren Sie mehr über die SLM-Technologie.

Direkter Metalldruck (DMP)- ein Analogon der SLM-Technologie, das in 3D-Maschinen der ProX-Serie von 3D Systems verwendet wird.

Elektronenstrahlschmelzen (EBM)- Sintern von Metallpulvern unter dem Einfluss einer Elektronenstrahlkanone. Wird in Arcam 3D-Druckern verwendet.

Arten von Metallpulvern für den 3D-Druck

Titan. Hochfester biokompatibler Werkstoff für den Einsatz in der Medizin, im Flugzeugbau, im Maschinenbau und in der Industrie. .

Werkzeug und Edelstahl. Verschiedene Stahllegierungen sind die gängigsten Materialien für den 3D-Druck. Sie dienen der Lösung vielfältiger Probleme in verschiedenen Bereichen, sind korrosionsbeständig, weisen eine erhöhte Festigkeit und Verschleißfestigkeit auf. .

Aluminium und seine Legierungen. Eine leichte Legierung, die eine geringere Dichte als andere 3D-Druckmetalle aufweist. Es verfügt über gute Legierungseigenschaften und elektrische Leitfähigkeit. Wird in Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Industrieanwendungen eingesetzt. .

Kobalt-Chrom. Korrosionsbeständiges, biokompatibles Material. Es weist eine hohe Festigkeit auf und wird in der Medizin und Zahnmedizin sowie in Industrien mit hohen Temperaturen eingesetzt.

Die neuesten Technologien und Geräte begeistern niemanden mehr, jedes Jahr erscheint etwas Neues und Originelles auf dem Markt. Das Gleiche geschah mit dem 3D-Drucker. Es gibt viele Varianten davon, jede arbeitet mit unterschiedlichen Materialien. Aber Unternehmer und Menschen, die planen, ihre eigene Produktion zu organisieren, interessierten sich für einen 3D-Drucker, der auf Metall funktioniert.

Dieses neue praktische Gerät kann eine ausgezeichnete Wahl für die Organisation Ihres Unternehmens sein. Nachdem Sie ein kleines Hausmodell gekauft haben, können Sie mit der Produktion einzelner Bestellungen beginnen und dann umkehren und mit der Produktion in größerem Maßstab beginnen. Aber lasst uns der Reihe nach über alles reden.

Arten von Druckern

Hochmoderne Drucker mit dreidimensionalem Druck sind in der Lage, Materialien unterschiedlicher Texturen herzustellen. In letzter Zeit basieren die meisten Geräte jedoch auf Arbeiten, bei denen der verbrauchbare Rohstoff Metall in Pulverform ist. 3D-Drucker, die nur Metall drucken, werden in drei Haupttypen unterteilt:

1. Jet. Er fertigt Prototypen aus Metallen wie Blei oder Zinn.
2. Dreidimensional, das auf Basis von Metallpulver funktioniert, mit Klebeeffekt. Solche Geräte drucken einen Prototyp, der dann gebrannt werden muss, aber die daraus hergestellten Produkte weisen keine guten Qualitätseigenschaften auf.
3. Laser-3D-Drucker für den Metalldruck. Diese Teile werden am häufigsten in Großunternehmen verwendet und ihr Preis ist recht hoch.

Jedes der beschriebenen Modelle hat seine Vor- und Nachteile, aber Laser gilt immer noch als das beste. Derzeit besteht die Möglichkeit, ein Modell zu erwerben, das Prototypen herstellt exzellente Qualität und zwar in kleinen Mengen. Die folgende Tabelle zeigt mehrere Drucker, die qualitativ hochwertige Produkte herstellen.

Sie können mit jeder der oben beschriebenen Optionen Ihr eigenes Unternehmen gründen. Die günstigeren Modelle unterscheiden sich in der Qualität ihrer Produkte nicht von den teuren. Jedes Modell druckt mit Metall und wird in verschiedenen Technologien verwendet.

Arten von Technologien für den 3D-Druck

Jede der vorhandenen Technologien ist auf ihre Art gut. Welches sollten Sie für die Gründung Ihres Unternehmens wählen, um durchzustarten und in kurzer Zeit Geld mit einem guten 3D-Drucker zu verdienen? Die folgende Tabelle beschreibt alle Prozesse, bei denen Metall in Pulverform verwendet wird.

Nun lohnt es sich, die einzelnen Technologien genauer unter die Lupe zu nehmen, um genau zu bestimmen, wie ein 3D-Heimdrucker zum Drucken von Metall aussehen sollte. Jede Technologie hat ihre Vorteile, es gibt aber auch Nachteile. Nur wenn Sie jeden dieser Aspekte verstehen, können Sie eine rationale Entscheidung treffen, die es Ihnen ermöglicht, mit kleinem Budget ein gutes und benutzerfreundliches Modell zu erwerben.

SLS. Beim selektiven Lasersintern kommen leistungsstarke Laserstrahler zum Einsatz. Im Betrieb werden alle Metallpartikel gesintert und es entsteht ein 3D-Prototyp. Das Sintern kann aber auch ohne den Einsatz verbindungsfördernder Komponenten erfolgen. Der Prototyp wird in Schichten hergestellt: Zuerst wird er in Photopolymerharz getaucht, dann wird Pulver aufgetragen und der Computer gibt an, welche Bereiche mit einem Laserstrahl behandelt werden sollen.

Beim Drucken mit Pulver bleiben Siebrückstände zurück, die später als Unterlage für die Erstellung weiterer Modelle genutzt werden können. Durch diesen Ansatz werden die Druckkosten gesenkt. Diese Technologie hat aber auch einen Nachteil: Die Struktur der Produkte ist porös und erfordert daher eine weitere Verarbeitung, bei der die Dichte erhöht wird.

Ein günstiger Metall-3D-Drucker, der sPro 140 oder sPro 230, ist eine ausgezeichnete Wahl für die Gründung eines Unternehmens. Diese beiden Modelle drucken mit der SLS-Technologie und sind in der Lage, selbst Miniaturteile mit perfekter Detailgenauigkeit herzustellen. Auch beim Bedrucken wird mit allen Materialien sparsam umgegangen.

SLM. Bei dieser Technologie wird Metallpulver unter dem Einfluss eines Laserstrahls geschmolzen. Die Plattform, auf der das Material aufgetragen wird, senkt sich langsam ab und bildet so die Schichten des 3D-Teils. Wenn Sie sich für einen Drucker dieses Modells entscheiden, ist der Pro die beste Wahl. X100 ist ein Mini-Modell. Mit seiner Hilfe können Sie chemisch reine Prototypen aus Metall und Keramik erstellen.

Ein Drucker, der mit dieser Technologie druckt, ist nicht billig, aber er ist in der Lage, sehr gute und qualitativ hochwertige Modelle zu erstellen. Er ist eine ausgezeichnete Wahl, wenn Sie Ihr Unternehmen erweitern, aber die Gründung eines eigenen Unternehmens ist etwas teuer.