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Dienstag, 12. Dezember 2017

3-D-Druck

US-Start-up will Metall hundertmal schneller drucken

Von Stefan Asche | 25. Mai 2017 | Ausgabe 21

Die Firma Desktop Metal Inc. aus Massachusetts/USA behauptet, Metallteile hundertmal schneller drucken zu können, als es aktuelle Laserschmelzanlagen schaffen – und das zu einem 20-tel der Kosten.

Metal Keramik (2)
Foto: Desktop Metal

Das Bauteil lässt sich kinderleicht von Stützstrukturen befreien, die während des Druckvorgangs ggf. erzeugt werden mussten.

Doch damit nicht genug: Ihr für Industriekunden gedachtes „Production System“ ist mit einem Preis von 420 000 $ auch noch günstiger als die meisten Maschinen der Wettbewerber.

Nur Angeberei? Könnte man glauben. Die Liste der Geldgeber lässt allerdings aufhorchen. An Bord sind u. a. GE, Google, BMW und Stratasys. Sie investierten über 100 Mio. $ in das 2015 gegründete Unternehmen. Und Terry Wohlers, der weltweit führende 3-D-Druck-Analyst, sieht im Gespräch mit den VDI nachrichten durchaus „Game-Changer-Potenzial“ bei dem Team.

Das Geheimnis liegt in der Technologie. Ihr Prinzip: Zunächst bringt ein Materialschlitten eine Schicht Metallpulver aus. Eine nachgelagerte Walze verdichtet sie sofort auf eine Stärke von 50 µm. Dann versprühen 16 000 Düsen ein Bindemittel. Pro Sekunde werden mehrere Millionen Tröpfchen ausgebracht – und zwar nur dort, wo später massives Metall entstehen soll. Getrocknet wird die Schicht mit einer Wärmequelle. Das System arbeitet bi-direktional, d. h., dass der Materialschlitten sowohl bei der Hin- als auch bei der Rückfahrt sämtliche Prozessschritte ausführt.

Sind die Rohlinge fertig, kommen sie in einen Mikrowellenofen. Hier verdampft das Bindemittel. Außerdem verdichten sich die Metallpartikel. Während dieses Sinterprozesses wird die Temperatur in Echtzeit überwacht, um eine Schmelze des Materials zu vermeiden.

Ein besonderer Clou des Verfahrens ist, dass die Nachbearbeitung vergleichsweise simpel ist. Anders als beim Lasersintern müssen etwaige Stützstrukturen nicht abgesägt werden. Sie fallen fast von alleine ab. Verantwortlich dafür sind „Anti-Sinter-Agents“, die in die Grenzbereiche zwischen Werkstück und Support eingebracht werden.

Problematisch an dem Verfahren könnte die Schwindung sein: Durch das Sintern verlieren die Bauteile etwa 15 % ihres Volumens. Wohlers aber glaubt, dass sich das mittels einer vorausdenkenden Konstruktionssoftware beherrschen lässt. 

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