WZR hat sich in den letzten Jahren als führender Entwicklungsdienstleister im 3D-Druck von Keramik etabliert. Seit einiger Zeit nutzt WZR dieses Wissen um in den 3D-Druck von Metall einzusteigen. Hier liegt der Fokus auf dem Verfahren Binder Jetting, einem 3D-Druckverfahren bei dem aus Pulver ein Grünling erzeugt und in einem zweiten Prozessschritt gesintert wird. Gegenüber laserbasierten Verfahren steht eine sehr viel größere Bandbreite an nutzbaren Ausgangspulvern zur Verfügung.
WZR hat erste Versuche im Binder Jetting von Metallen mit Aluminiumlegierungen durchgeführt. Die Verarbeitung des Rohstoffes im 3D-Drucker hat nach kurzer Optimierung der Parameter gut funktioniert. Proben hieraus konnten im Bereich von 600°C dicht gesintert werden (siehe Abbildung 1). Weitere Arbeiten haben sich mit unterschiedliche Edelstahlpulvern befasst. Diese konnten bei einer maximal möglichen Sintertemperatur von 1350°C weitgehend dicht gesintert werden.
Um weitere Stahlwerkstoffe über Binder Jetting herstellen zu können, haben wir uns entschlossen in einen neuen Ofen zu investieren. Die Wahl fiel auf einen Ofen von Carbolite Gero (siehe Abbildung 2), der uns die Möglichkeit bietet unter Vakuum zu sintern und verschiedene Gase bis hin zu Formiergas zu nutzen. Die maximale Sintertemperatur beträgt 1600°C, sodass wir jetzt nahezu alle kommerziell interessanten Metalllegierungen im Binder Jetting verarbeiten können.
Der jetzt deutlich größere Brennraum ermöglicht es uns zudem, größere Proben wie z.B. Demonstratorbauteile zu sintern. Gleichzeitig haben wir jetzt auch die Möglichkeit, mehr Bauteile innerhalb kürzerer Zeit zu sintern, was unsere Entwicklungsprojekte entscheidend beschleunigt.
Zur Begleitung der Entwicklung nutzen wir unser gut ausgestattetes Labor. Unser wichtigstes Instrument hierbei ist unser Rasterelektronenmikroskop, mit dem wir das Gefüge im Detail untersuchen können. Hier sehen wir alle notwendigen Informationen zur Verarbeitung der Pulver, die erreichte Dichte, die Versinterung der Partikel und können auf dieser Basis die notwendigen Änderungen im Herstellungsprozess festlegen.
Mit der neuen Brenntechnik bauen wir unsere Möglichkeiten im Bereich 3D-Druck von Metallen entscheidend weiter aus. In der Perspektive können wir mit unseren anderen 3D-Druckverfahren jetzt auch Metallteile entwickeln:
- Materialextrusion mit Filamenten, MIM-Granulaten oder Pasten
- 3D-Siebdruck von Metallpasten
- Material Jetting von Metall-Tinten
Unser Fachmann zu diesem Thema ist Michael Lüke, sprechen Sie ihn an!
