AIM3D bringt ExAM 510: Präziser, kosteneffizienter Multi-Material-3D-Druck für Hochleistungspolymere

AIM3D (Rostock, Deutschland), ein Hersteller von Multi-Material-3D-Druckern, hat einen 3D-Drucker für den Composite Extrusion Modeling (CEM)-Prozess entwickelt, der Metallpulverspritzguss mit additiver Fertigung (AM) kombiniert. Der ExAM 510 bietet einen größeren Bauraum, höhere Präzision und schnellere Baugeschwindigkeiten, so AIM3D, und ist ein Multi-Material-Drucker für AM, der bis zu drei verschiedene Materialien parallel drucken kann, einschließlich pelletbasierter Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen wie PEEK und PPS. ExAM 510 ist geplant, rechtzeitig zur Formnext 2022 für die Serienproduktion bereit zu sein, so der Hersteller.

Die neueste Ergänzung zu Rostocks Produktpalette, der ExAM 510, ist eine leistungsgesteigerte Version des vorherigen ExAM 255. Er kann bis zu drei Materialien verarbeiten; das ermöglicht zwei Baumaterialien und ein Stützmaterial. Die erweiterte Bauplattform von 510 x 510 x 400 mm ermöglicht angeblich eine Vielzahl von Anwendungen. Der Bauraum kann auf bis zu 200 °C beheizt werden, um Spannungen im Bauteil zu reduzieren und Hochleistungsmaterialien zu verarbeiten. Er verfügt auch über eine erheblich gesteigerte Baugeschwindigkeit, abhängig vom Material, von bis zu 250 cm³/h (bei Verwendung einer 0,4-mm-Düse).

Zudem ermöglicht das ExAM 510-Konzept eine erhöhte Präzision gedruckter Komponenten, mit dem Ziel, von AIM3Ds patentierter Extrudertechnologie zu profitieren. Diese Extruderklasse bietet eine Ausgabe bis zu 10-mal höher als Standard-Filament-Extruder, so das Unternehmen. Der Einsatz von Linearmotoren und einem stabilen Mineralgussbett ermöglicht hochpräzisen Betrieb auch bei hohen Geschwindigkeiten.

Der Einsatz einer breiten Materialpalette ist ein besonderer Reiz, besonders für Verbundwerkstofffertiger. AIM3D stattet die Maschine mit einem beheizten Prozessraum aus, der speziell für Hochtemperaturkunststoffe entwickelt wurde. Dies ermöglicht die Verarbeitung von Hochtemperaturkunststoffen wie PEEK, PEI, PSU, PPS, mit und ohne Faserfüllung, direkt in Pelletform.

Günstiges Recycling ist auch eine Fähigkeit. Laut Hersteller kann ein Material in 1-2 Werktagen getestet und in 5-10 Werktagen für die Produktion etabliert werden. AIM3D nennt PEEK als Beispiel: Wenn der Preis für PEEK-Filament bei konventionellen AM-Maschinen bei ca. 700 €/kg liegt, kann der ExAM 510 PEEK-Pellets verwenden, wie sie im konventionellen Spritzgießen eingesetzt werden. Der Marktpreis von ca. 50 €/kg für PEEK-Pellets beträgt nur 7 % der vergleichbaren Materialkosten oder eine Kostensenkung um den Faktor 14. Dies eröffnet neue Dimensionen in puncto Kosteneffizienz, schließt AIM3D.

Materialpalette für den 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

Keramiken

Al2O3, ZrO2, SiC, Si3N4

Anwendungsbereiche für Hochleistungspolymermaterialien finden sich in Automobil, Medizintechnik oder Luftfahrt, Endmärkten, in denen AIM3Ds Pilotkunden ansässig sind. Verstärkte Kunststoffe wie PA6 GF30, PPS GF 40, PEEK und PEI können spezifisch für Anwendungen wie Kühlmitteltechnik, Automobil und ESD-Gehäuse eingesetzt werden. Aluminium und Zirkoniumoxid, Siliciumkarbid und Siliciumnitrid-Keramikmaterialien sind anwendbar für chemische Prozesstechnik, Hochspannungsisolatoren und thermisch beanspruchte Komponenten. Metalle wie Edelstahl, Kupfer, Werkzeugstähle, Wolfram und Wolframkarbid können mit dem ExAM 510 ebenfalls verwendet werden.