Expertenberichte Teil #2 - Metall-FFF-3D-Druck (Deutsche Version)

Ein im letzten Jahr von Additive Manufacturing Research veröffentlichter Bericht prognostizierte, dass der Markt für Bound Metal Additive Manufacturing rasch expandieren wird und dass bis 2030 bis zu 54 Mrd. $ an auf diese Weise hergestellten Teilen geliefert werden könnten. Dies spiegelt vielleicht die Ansicht wider, dass man mit der additiven Fertigung von Polymeren (AM) Geld spart, aber mit der additiven Fertigung von Metallen kann man Geld verdienen!

Im Zeitalter schwieriger Lieferketten kann es auch sein, dass es schwieriger oder teurer wird, Metallteile mit herkömmlichen Fertigungsmethoden zu beschaffen oder herzustellen.

Wie können Sie also einsteigen und die Vorteile dieser Metall-AM-Möglichkeiten nutzen, insbesondere wenn Sie neu in der Welt des 3D-Drucks und der additiven Fertigung sind? 

Es gibt zwei große Unterkategorien der gebundenen Metall-AM: die erste ist das Jetting von Metallbindern und die zweite ist die Fused Filament Fabrication (Metall-FFF). Letztere ist definitiv die beste Option, wenn es um die einfache Einführung, geringe Investitionen und eine schnelle Einschätzung der Möglichkeiten dieses Zweigs der AM geht.

Die Herstellung von Teilen mit Metall-FFF ist heute sehr einfach und kann mit vielen Desktop-3D-Druckern durchgeführt werden, was in der Regel bedeutet, dass die maximale Anfangsinvestition viel weniger als 10.000 $ beträgt. Viele haben vielleicht schon eine Maschine, die diese Technologie für Polymerteile nutzen kann, und wenn das der Fall ist, ist in der Regel nur eine minimale Zusatzinvestition erforderlich, um die Maschine aufzurüsten, so dass sie für die FFF-Metallproduktion geeignet ist.

Der 3D-Druck ist jedoch nur ein Teil des Ganzen. Nach dem Druck der Teile müssen diese mit bewährten Techniken nachbearbeitet werden, um das endgültige Vollmetallteil herzustellen. Dabei wird das Metallpulver von seinem Bindemittel befreit und anschließend bei sehr hohen Temperaturen gesintert, um das Pulver zu einem Vollmetallteil zu verschmelzen. Am einfachsten ist es zunächst, diese Nachbearbeitung von einem separaten Unternehmen durchführen zu lassen, das über alle erforderlichen Anlagen verfügt.

Die Lernkurve für die Metall-FFF umfasst daher zwei Aspekte: zum einen das Verständnis dafür, welches Teil für den 3D-Druck in Frage kommt, und zum anderen das Verständnis dafür, wie sich dieses Teil in den Nachbearbeitungsphasen verhalten wird. Beide Elemente können einen erheblichen Einfluss auf das Design haben, so dass Teile für die Metall-Fertigteilproduktion definitiv vom Design for Additive Manufacturing (DfAM)-Denken profitieren.

Sind diese Aspekte erst einmal verstanden, bietet die Metall-Fertigteilproduktion folgende Designvorteile:

• Topologie-optimierte Designs und komplexe Strukturen 
• Gewichtsreduzierung durch Implementierung interner Gitterstrukturen in Teile 
• Interne Designmerkmale, die bei konventioneller Fertigung nicht möglich sind
• Strukturen mit großer Oberfläche für Anwendungen wie z. B. Wärmetauscher  

Die anfängliche Beschäftigung mit Metal FFF fördert definitiv ein besseres Verständnis für die Vorteile der gebundenen Metall-AM und kann zu einer natürlichen Weiterentwicklung der Binder-Jetting-Option führen. Diese Methode ist in der Lage, einen höheren Durchsatz zu erzielen und unterstützt die Produktion von Teilen in großen Mengen, was eine sehr wichtige Rolle bei der Erreichung der 54-Milliarden-Dollar-Prognose für diesen Zweig des Metall-AM-Marktes spielen wird.

Wenn Sie erfahren möchten, wie Sie von Metall-FFF profitieren können, kontaktieren Sie 3dpmaven und lassen Sie sich mit einem Experten in Verbindung setzen, der Ihnen bei der Einführung helfen kann. 

Dieser Artikel wurde von Stephen Cox verfasst. Experte bei 3dpmaven für die Einführung und Adaption von 3D Druck-Technologie.