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Von der Prototypenentwicklung zur Serienfertigung

3D-Druckhardware: Hersteller verlassen sich bei Einsatz von Metall-Binder-Jetting in der Großproduktion auf KNF Pumpenlösungen

Ursprünglich für das Rapid-Prototyping entwickelt, hat sich der 3D-Druck mittlerweile als zuverlässiges Verfahren für die Großproduktion etabliert. Erst kürzlich haben Hersteller damit begonnen, den 3D-Druck aufgrund von Fortschritten bei der Fertigungsgeschwindigkeit, im Bereich strukturelle Beständigkeit und hinsichtlich der Kosten als Alternative zu herkömmlichen Herstellungsverfahren in Betracht zu ziehen. Als Teilsegment innerhalb möglicher additiver Herstellungstechnologien verfügt das Metall-Binder-Jetting über das Potenzial, neue Wege für den Einsatz des 3D-Drucks in Branchen mit Bedarf an Großserienfertigung zu erschließen. Im folgenden Blogpost erfahren Sie mehr über die Hintergründe des Metall-Binder-Jetting-Verfahrens und die Schlüsselrolle von KNF Membranpumpen.

Jüngste Entwicklungen im 3D-Druck

Es zeichnet sich ein Trend ab, den 3D-Druck über die Klein- auf die Großserienfertigung auszuweiten. Dies lässt sich durch die stetig wachsende Anzahl an Akteuren im Bereich der additiven Fertigung erklären. Mit dem gemeinsamen Ziel, den 3D-Druck zu industrialisieren, haben diese Unternehmen Innovationen in der Entwicklung von Druckhardware vorangetrieben. Daraus resultieren für die Hersteller fortschrittliche 3D-Drucksysteme zu erschwinglichen Preisen. Von den vielen erfolgreichen Technologien, die zur Verfügung stehen, gewinnt das Metall-Binder-Jetting in jüngster Zeit zunehmend an Bedeutung in der Branche.

Schlüsseltrend: Metall-Binder-Jetting

Hohe Druckgeschwindigkeiten und anspruchsvolle Teilefertigung sind bedeutende Alleinstellungsmerkmale dieser Technologie. Eine wachsende Anzahl an Unternehmen hat das Potenzial der Technologie für sich erkannt und arbeitet intensiv daran, die damit verbundenen Möglichkeiten zu nutzen. Das Metall-Binder-Jetting bietet Herstellern von Applikationen, die derzeit mit 3D-Drucktechnologien für Metall nicht umsetzbar sind, eine schnelle und kostengünstige Alternative. Dies ist eine entscheidende Entwicklung. Insbesondere für Marktanwendungen mit hohem Durchsatz. Dies umfasst beispielsweise medizinisches Prototyping, Automobilproduktion sowie Werkzeugbau, Zahnmedizin und Fertigungstechnik. Innerhalb dieser Märkte können Unternehmen es sich nun leisten, ihre eigenen Teile zu drucken und damit hohe Kosten für Spezialequipment einsparen.

Wie funktioniert Metall-Binder-Jetting?

Bei dem Metall-Binder-Jetting-Verfahren werden Schichten aus pulverisiertem Metall durch das gezielte Auftragen eines flüssigen Bindemittels miteinander verbunden. Während sich andere additive Techniken einer Wärmequelle bedienen, um Materialien miteinander zu verbinden, ist das Binder-Jetting zu Beginn des Fertigungsprozesses nicht auf Wärme angewiesen. Der Vorgang beginnt mit der Verteilung einer dünnen Metallpulverschicht. Diese Druckköpfe geben Bindemittel in die Pulverschicht ab. Nach und nach wird nun eine weitere Schicht Metallpulver aufgetragen, bis das Objekt fertiggestellt ist. Dieses Verfahren kann angewandt werden, um ein einzelnes großes Bauteil oder eine Reihe von Bauteilen zu drucken.

Mit dem Fortschreiten der Technik und zunehmenden Geschwindigkeiten im Produktionsprozess ist vor allem die Zufuhr von Bindemittel an den Druckkopf besonders wichtig. Entscheidend in der Produktion ist das exakte Auftragen des Bindemittels auf jeder Schicht. Durch den nachgelagerten Sinterprozess werden Metallpulver und Binder unter Einwirkung von Temperatur verschmolzen. Hierdurch entstehen präzise Bauteile entsprechend der Toleranzvorgaben.

An welcher Stelle KNF Pumpen ins Spiel kommen

Die Technologie des Binder-Jetting-Verfahren mag einfach erscheinen, aber die Hersteller von Druckhardware wissen, dass es auf die Details ankommt, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten. Dazu zählt auch die Wahl passender Komponenten für ihre Geräte. Membrangas- und Flüssigkeitspumpen von KNF haben sich im Rahmen des Metall-Binder-Jetting-Verfahrens als zuverlässige Komponenten für eine Reihe an Funktionen erwiesen. Dazu gehören die Rezirkulation, das Entgasen und Fördern der Bindemittelflüssigkeit sowie das Auffüllen bzw. Abpumpen der Entbinderflüssigkeit während der Bearbeitung. Bei der Übertragung des Bindemittels auf die Druckleiste gewährleisten KNF Pumpen eine kontinuierliche, pulsationsarme Förderung, um Kavitation und Luftblasenbildung in den Medien zu reduzieren.

Mit einer neuen FP- und FK-Reihe hat KNF pulsationsarme Membranflüssigkeitspumpen entwickelt, die für diese Art von Druckanwendungen konzipiert sind. Darüber hinaus geht KNF individuell auf die Bedürfnisse seiner Kunden aus dem Bereich der additiven Druckfertigung ein, indem die KNF Standardpumpen kundenspezifisch angepasst werden. Eine große Auswahl an Materialien, Motoren und mechanischen Verbindungsoptionen, einschließlich Optionen zur Förderung aggressiver Medien bei erhöhten Temperaturen, ermöglichen dem Kunden Flexibilität.

Die Zukunft im Blick

Zukünftig werden Hersteller von Druckhardware das Metall-Binder-Jetting-Verfahren weiter perfektionieren und damit Innovationen in der Entwicklung von 3D-Druckgeräten vorantreiben. Diese Innovationen werden dazu beitragen, dass diese Technologie einen bedeutenden Anteil am gesamten Herstellungsmarkt ausmacht. Während dieser Zeit steht KNF seinen Kunden mit kundenspezifischen Pumpenlösungen zur Seite, die sich durch lange Lebensdauer, chemische Beständigkeit und präzisen Betrieb auszeichnen.