Post-Processing im industriellen 3D-Druck meistern: Trends und Lösungen

Post-Processing ist oft der Flaschenhals in der industriellen additiven Fertigung (AM). Jede AM-Technologie erfordert einzigartige Nachbearbeitungsschritte, die so automatisiert wie möglich sein müssen, um die Produktion reibungslos am Laufen zu halten.

In den letzten Jahren hat die Branche begonnen, diese Herausforderungen anzugehen. Neue Lösungen helfen nun, den Post-Print-Workflow für Polymer- und Metallteile zu automatisieren und zu optimieren und das volle Produktivitätspotenzial von AM freizusetzen.

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Post-Processing für Polymerteile automatisieren

Polymerdruck – ob Pulverbett oder Extrusion – ist stark auf manuelle Stützentfernung, Harzwaschen und Pulverreinigung angewiesen. Diese arbeitsintensiven Aufgaben werden zu großen Engpässen beim Skalieren oder Hinzufügen neuer Druckertypen.

Unternehmen wie Rösler, PostProcess Technologies, AMT und DyeMansion liefern nun Komplettlösungen, die jeden Schritt des Polymer-Workflows straffen.

AMTs PostPro3D: Ein End-to-End-Finishing-System

Das britische Unternehmen AMT brachte letztes Jahr PostPro3D auf den Markt, ein chemisch-dampfbasiertes Glättungssystem, das Porosität versiegelt, entfernt und die mechanischen Eigenschaften von Polymerteilen verbessert. Die Technologie funktioniert sowohl bei Pulverbett- als auch Extrusionsdrucken und hat über 95 Polymerqualitäten validiert, einschließlich ULTEM, Nylon, TPU und TPE.

AMT hat auch ein kompaktes PostPro3D Mini für Forschungslabore und kleine Dienstleister veröffentlicht. Das plant die Einführung eines Digital Manufacturing Systems, das Entpulvern, Glätten, Färben und Inspektion in einen automatisierten Workflow integriert.

DyeMansions VaporFuse Surfacing (VFS)

DyeMansions Powerfuse S Plattform, basierend auf VFS, liefert geschlossene, hochglänzende Oberflächen, die spritzgegossenen Teilen ebenbürtig sind. Der Prozess ist wasserabweisend, leicht zu reinigen und funktioniert bei harten Polymeren wie PA11/PA12 ebenso wie bei flexiblen Materialien wie TPU.

Das System fügt automatisiertes Laden, Konnektivität und Chargenverfolgung hinzu und ist für die Integration in DyeMansions Print-to-Product Workflow vorgesehen, wo es mit PolyShot Surfacing und anschließender Färbung kombiniert werden kann.

Rösler Groups AM Solutions

Rösler, ein deutscher Oberflächenveredelungsspezialist mit acht Jahrzehnten Erfahrung, stieg letztes Jahr mit RapidFinish in den AM-Markt ein – eine multifunktionale Plattform für Polymer- und Metallteile. Das Unternehmen bündelt seine Services nun unter AM Solutions und bietet Entpacken, Stützentfernung, Pulverextraktion, Reinigung, Glättung, Polieren und Färben.

AM Solutions' Geräteportfolio umfasst Rösler-eigene Maschinen und Drittanbietergeräte von PostProcess Technologies und GPA INNOVA. Jeder Schritt ist automatisiert und liefert reproduzierbare Ergebnisse und höheren Durchsatz. In einer jüngsten Partnerschaft mit HP passt Rösler seine Finishing-Lösungen an HPs Multi-Jet Fusion-Technologie an.

Post-Processing für Metallteile

Metall-AM bringt zusätzliche Komplexitäten: Teile müssen von der Bauplatte gelöst, entbunden, gesintert und wärmebehandelt werden, um innere Spannungen abzubauen. Unterschiedliche Metallverfahren (Binder Jetting, Pulverbettfusion, Directed Energy Deposition) erfordern spezialisierte Ausrüstung.

Eine vielversprechende Lösung ist Hirtisation, entwickelt vom österreichischen Unternehmen Hirtenberger Engineered Surfaces. Der dreistufige Prozess entfernt Stützen und Pulverkuchen, reduziert Rauheit auf industriell akzeptable Niveaus und bietet optional Hochglanzpolitur für dekorative Anwendungen.

Hirtisation funktioniert bei allen gängigen AM-Metallen und -Legierungen. Oerlikon AM evaluiert den Prozess derzeit mit Hirtenberger und berichtet über überlegene Oberflächen an komplexen Geometrien, mit denen andere Oberflächenbehandlungen Schwierigkeiten haben.

Automatisierte Entpulverungslösungen

Bei pulverbasiertem Metall-AM zwingt oft in komplexen Strukturen eingeschlossenes Restpulver zu manueller Entfernung – eine zeitaufwändige und abfallanfällige Aufgabe. Das deutsche Unternehmen Solukon hat in Partnerschaft mit Siemens den SFM-AT800S entwickelt, eine Edelstahlkammer, die kontrollierte Vibrationen und Achsrotation nutzt, um Teile bis 800 × 400 × 550 mm zu reinigen. Das System unterstützt Nachreinigung mit 6-bar Druckluft oder Inertgas und recycelt Pulver sicher zur Wiederverwendung.

Andere Hersteller führen ebenfalls Entpulverungsautomatisierung ein. Digital Metal kündigte eine CNC-basierte Lösung für Binder-Jetting-Drucke an, während ExOne eine dedizierte Entpulverungsstation für seine Maschinen anbietet. Da Metall-AM skaliert, um komplexe Komponenten – Brenstoffdüsen, Wärmetauscher – zu produzieren, wird automatisiertes Entpulvern essenziell, um Arbeitsaufwand, Pulverabfall und Ausschuss zu reduzieren.

Post-Processing: Der Schlüssel zur AM-Produktivität

Während Skalierung und Automatisierung von Post-Processing herausfordernd bleiben, konvergiert die Branche rasch auf praktische, reproduzierbare Lösungen. Von Stützentfernung und Entpulvern bis hin zu Oberflächenveredelung und Färben verfügen AM-Anwender nun über einen wachsenden Werkzeugkasten, um jeden Schritt zu optimieren.

Die Implementierung robuster Post-Processing-Infrastruktur ist nicht mehr optional; sie ist Voraussetzung für die Wiederholbarkeit und den Durchsatz, den industrieller 3D-Druck verspricht. Priorisieren Sie diese Lösungen, um das volle Potenzial von AM in der Produktion freizusetzen.