Eine kurze Anleitung zum 3D-Druck mit Binder Jetting

Seit seiner Entstehung Mitte der 1990er Jahre hat sich Binder Jetting zu einer wichtigen additiven Fertigungstechnologie mit einer Vielzahl von Anwendungen entwickelt. Von der Herstellung von Vollfarbteilen und Prototypen bis hin zu kostengünstigen Metallteilen und Sandformen für den Guss hat Binder Jetting einen breiten Anwendungsfall in einer Reihe von Branchen gefunden.

In diesem Tutorial werden wir uns mit der Funktionsweise von Binder Jetting, seinen Vorteilen und Einschränkungen sowie praktischen Tipps befassen, wie Sie diese Technologie optimal nutzen können.

Wie funktioniert Binder Jetting?

Die Binder Jetting-Technologie verwendet einen Druckkopf, um ein flüssiges Bindemittel auf Pulverschichten aufzutragen:

1. Eine dünne Pulverschicht wird auf die Bauplattform der Binder-Jetting-Maschine verteilt.
2. Der Tintenstrahldruckkopf trägt dann das flüssige Bindemittel (und Farbstoff, wenn das Objekt in Vollfarbe gedruckt wird) auf, das die Pulverpartikel miteinander verbindet.
3. Wenn die Schicht fertig ist, wird die Bauplattform abgesenkt und eine neue Pulverschicht wird über die vorherige Schicht verteilt. Der Vorgang wird wiederholt, bis das Teil fertig ist, danach wird es erstarren und abkühlen gelassen.
4. Nach Abschluss des Prozesses wird das Teil von der Bauplattform entfernt und das überschüssige Pulver entfernt. Je nach Anwendung kann auch eine zusätzliche Nachbearbeitung erforderlich sein.

Warum Binder Jetting wählen?

• Aufgrund seiner hohen Druckgeschwindigkeiten (Binder Jetting ist in der Regel schneller als beispielsweise FDM) und relativ niedrigen Kosten ist Binder Jetting eine kostengünstige Wahl für den 3D-Druck. Darüber hinaus kann eine Reihe von Materialien (in Pulverform) verwendet werden, die Ihnen die Flexibilität geben, Teile aus Materialien wie Metallen, Keramik und sogar Sand herzustellen. Tatsächlich sind die Kosten der Metal Binder Jetting-Technologie deutlich niedriger als die des Metall-3D-Drucks mit DMLS-Technologie.
  
• Ein wesentlicher Vorteil von Binder Jetting gegenüber anderen 3D-Drucktechnologien besteht darin, dass dem Teil keine zusätzliche Wärme zugeführt wird (im Gegensatz zu FDM-, SLS-, DMLS-Prozessen) – Sie müssen sich also keine Sorgen um Verzerrungen wie Verziehen des Teils machen .
• Ähnlich wie bei SLS erfordert Binder Jetting keine Stützstrukturen, da das Teil vom ungebundenen Pulver umgeben ist, das als Stützstruktur dient. Dies bedeutet auch, dass mehrere Teile gleichzeitig im selben Pulverbett gedruckt werden können, ideal für kleine bis mittlere Serien.
• Das Volumen der Bauplattform von Binder Jetting-Maschinen gehört normalerweise zu den größten im Vergleich zu anderen 3D-Drucktechnologien, was sie ideal zum Drucken großer Objekte macht. Mit Binder Jetting können Sie auch Teile in Vollfarbe und mit komplexen Designs produzieren.
  

Gemeinsame Anwendungen und Materialien 

Binder Jetting hat ein breites Anwendungsspektrum, darunter:  

• Gießmuster
• Kerne und Formen
• Luftfahrtteile
• Prototypen
• Vollfarbige Dekorationsobjekte
• Schmuck

Binder Jetting wird häufig in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Schwerindustrie eingesetzt, in denen thermisch stabile und verschleißfeste Teile benötigt werden. Auch die Schmuck- und Dekorationsindustrie hat Binder Jetting als Mittel zur Herstellung einzigartiger, maßgefertigter Objekte angenommen. Eine ungewöhnliche, aber vielversprechende Anwendung von Binder Jetting könnte auch in der Lebensmittelindustrie liegen.

Zu den Materialien, die mit Binder Jetting verwendet werden können, gehören:

• Sandstein, Quarzsand für Formen und Kerne
• Edelstahl, Nickelbasislegierungen und Wolframkarbid für kostengünstige Metallteile und Schmuck
• Keramik und Polymere für die vollfarbigen Dekorationsgegenstände wie Figuren

Einschränkungen beim Binder Jetting

Obwohl die Binder Jetting-Technologie eine Reihe von Vorteilen bietet, gibt es auch einige Einschränkungen, die es zu berücksichtigen gilt:

• Infolge des Prozesses können mit der Binder Jetting-Technologie hergestellte Teile eingeschränkte mechanische Eigenschaften aufweisen, die eine zusätzliche Nachbearbeitung erfordern, um sie zu verstärken.
• Zusätzliche Nachbearbeitung kann den gesamten Produktionsprozess erheblich verlängern und das „Entpulvern“ des fertigen Teils kann ein zeitaufwändiger Prozess sein.
• Beim Metall Binder Jetting ist zu beachten, dass die Teile im grünen Zustand produziert werden. Die hohe Porosität dieser Grünteile macht sie brüchig und schränkt ihre mechanischen Eigenschaften ein. Um dies zu überwinden, erfordert das Teil eine Form der Nachbearbeitung wie Aushärten, Sintern oder Bronzeinfiltration, die dazu beiträgt, die innere Porosität zu verringern und die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit des Teils zu erhöhen. Dies erhöht jedoch unweigerlich Zeit und Kosten für den Gesamtprozess.

Tipps

• Wählen Sie Binder Jetting, um kostengünstige, komplexe Metallteile herzustellen, die keine sehr hohen mechanischen Eigenschaften erfordern
• Entscheiden Sie sich für Binder Jetting, um vollfarbige Objekte zu drucken, die für dekorative Zwecke geeignet sind
  
• Binder Jetting ist ideal für die Herstellung großer Gussformen und Kerne