AIM3D-Multimaterial-3D-Drucker zielt auf eine präzise, ​​kostengünstige Polymerverarbeitung ab

AIM3D (Rostock, Deutschland), Hersteller von Multimaterial-3D-Druckern, hat einen 3D-Drucker für das Composite Extrusion Modeling (CEM)-Verfahren entwickelt, das Metallspritzguss mit additiver Fertigung (AM) kombiniert. Der ExAM 510 bietet laut AIM3D eine größere Baufläche, höhere Präzision und schnellere Baugeschwindigkeiten und ist ein Multimaterialdrucker für AM, der bis zu drei verschiedene Materialien parallel drucken kann, einschließlich der pelletbasierten Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen wie z als PEEK und PPS. ExAM 510 soll laut Hersteller noch rechtzeitig zur Formnext 2022 serienreif sein.

Die neueste Ergänzung der Rostocker Produktpalette, die ExAM 510, ist eine leistungsgesteigerte Version der vorherigen ExAM 255. Sie kann bis zu drei Materialien verarbeiten; dies ermöglicht zwei Baumaterialien und ein Trägermaterial. Die erweiterte Bauplattform von 510 x 510 x 400 mm ermöglicht angeblich eine Vielzahl von Anwendungen. Bauraum kann auf bis zu 200 °C erhitzt werden, um Spannungen im Bauteil abzubauen und Hochleistungswerkstoffe zu verarbeiten. Zudem zeichnet er sich durch eine je nach Material deutlich gesteigerte Aufbaugeschwindigkeit von bis zu 250 cm³/h (bei Verwendung einer 0,4-mm-Düse) aus.

Darüber hinaus ermöglicht das ExAM 510-Konzept eine erhöhte Präzision gedruckter Komponenten mit dem Ziel, die patentierte Extrudertechnologie von AIM3D zu nutzen. Diese Extruderklasse bietet eine bis zu 10-mal höhere Leistung als Standard-Filamentextruder, so das Unternehmen. Der Einsatz von Linearmotoren und einem stabilen Mineralgussbett ermöglicht zudem einen hochpräzisen Betrieb auch bei hohen Geschwindigkeiten.

Der Einsatz unterschiedlichster Materialien ist insbesondere für Verbundwerkstoffhersteller ein besonderer Reiz. AIM3D stattet die Maschine mit einer beheizten Prozesskammer speziell für Hochtemperatur-Kunststoffe aus. Dies ermöglicht die Verarbeitung von Hochtemperaturkunststoffen wie PEEK, PEI, PSU, PPS, mit und ohne Faserfüllung, direkt in Granulatform.

Auch kostengünstiges Recycling ist möglich. Laut Hersteller kann ein Material in 1-2 Werktagen getestet und in 5-10 Werktagen für die Produktion festgelegt werden. AIM3D am Beispiel PEEK:Liegt der Preis für PEEK-Filament auf konventionellen AM-Maschinen bei etwa 700 €/kg, kann die ExAM 510 PEEK-Pellets verwenden, wie sie im konventionellen Spritzguss zum Einsatz kommen. Der Marktpreis von rund 50 €/kg für PEEK-Pellets beläuft sich auf nur 7 % der vergleichbaren Materialkosten oder eine Kostensenkung um den Faktor 14. Dies eröffnet neue Dimensionen der Kosteneffizienz, so das Fazit von AIM3D.

Materialauswahl für das ExAM 510

Kunststoffe

PETG, PP, PA6, POM, PPS, PEEK, PEI, TPE

Verstärkte Kunststoffe

PA6 GF30, PA6 GF40, PA6 MF60, PBT GF30, PA12 GF30, PA6 GB, PA6 CF15, PPS GF40, PEEK CF, PEEK Si

Metalle

316-L, 17-4PH, 8620, 42CrMo4, 304, 420 W, WcCo, Ti64, Cu99

Keramik

Al2O3, ZrO2, SiC, Si3N4

Anwendungsgebiete für Hochleistungspolymere finden sich in der Automobilindustrie, Medizintechnik oder Luft- und Raumfahrt, Endmärkten, in denen die Pilotkunden von AIM3D ihren Sitz haben. Verstärkte Kunststoffe wie PA6 GF30, PPS GF 40, PEEK und PEI können gezielt eingesetzt werden für Anwendungen wie Kühlmitteltechnik, Automobil- und ESD-Gehäuse. Für die chemische Verfahrenstechnik, Hochspannungsisolatoren und thermisch belastete Bauteile kommen keramische Werkstoffe aus Aluminium und Zirkonoxid, Siliziumkarbid und Siliziumnitrid zum Einsatz. Auch Metalle wie Edelstahl, Kupfer, Werkzeugstähle, Wolfram und Wolframkarbid können mit dem ExAM 510 verwendet werden.