Metall-3D-Druck erklärt: Ein Dreischritt-Prozess vom Design zum fertigen Teil

Metall-3D-Druck eröffnet ein neues Fertigungszeitalter, bietet geometrische Freiheit und eliminiert Werkzeugkosten. Durch die direkte Umsetzung digitaler Designs in funktionale Teile können Hersteller schnell Prototypen erstellen und bedarfsgerechte Ersatzteile ohne den Overhead traditioneller Bearbeitung produzieren.

In diesem Leitfaden führt Sie Applications Engineer Tripp Burd durch Markforgeds vollständigen Metall-3D-Druck-Workflow – von CAD bis zum fertigen, gesinterten Bauteil.

Schritt 1: Drucken

Jedes Teil beginnt in CAD. Exportieren Sie das Modell als STL-Datei und laden Sie es in Eiger hoch, Markforgeds cloudbasiertes Slicing- und Druckmanagementsystem. Eiger konfiguriert die Einstellungen automatisch basierend auf gewähltem Material und Drucker und skaliert das Modell, um Schrumpfung und Verzug entgegenzuwirken.

Der Slicer unterteilt das Teil in Schichten, identifiziert Überhänge und generiert automatisch Stützstrukturen und ein Raft. Er verfolgt auch den Fortschritt durch jede Prozessphase.

Beim Druckstart kartiert und nivelliert der Metal X-Drucker das Bauplattenbett über eine proprietäre Düsen-Touch-off-Routine, um perfekte Erstschichthaftung zu gewährleisten. In der beheizten Kammer wird ein Dual-Material-Filament – Metallpulver gebunden in einem zweiteiligen Polymerbinder – Schicht für Schicht extrudiert. Ein keramisches Trennmaterial wird zwischen Teil und Stützen abgelagert, was eine einfache Trennung nach dem Sintern ermöglicht.

Markforgeds Metal X kann in 17-4 PH Edelstahl, H13, A2, D2 Werkzeugstählen, Kupfer und Inconel 625 drucken, weitere Materialien sind in Entwicklung. Materialwechsel sind schnell, und der Drucker benachrichtigt Sie per E-Mail, wenn der Bau abgeschlossen ist.

Schritt 2: Waschen

Im Waschschritt entfernt das Wash-1-System den initialen Binder. Das frisch gedruckte „grüne“ Teil wird in einen Waschkorb gelegt und in Lösungsmittel getaucht. Je nach Wandstärke kann das Waschen von wenigen Stunden bis zu mehreren Tagen dauern. Nach diesem Schritt färbt sich das Teil tiefbraun und ist bereit für das Sintern.

Schritt 3: Sintern

Der Sinter-2-Ofen rampet die Temperatur schrittweise hoch, um verbleibenden Binder auszubrennen und Metallpartikel nahe ihrer Schmelztemperatur zu verschmelzen. Dies erzeugt ein dichtes, vollmetallisches Teil. Der Ofen verwendet einen kohlenstofffreien Retorten, um Legierungszusammensetzung und Teilequalität zu bewahren.

Jeder Sinterzyklus dauert etwa einen Tag und kann über Eiger remote überwacht werden. Nach Abschluss wird das Teil vom Raft entfernt – wo das Trennmaterial zu Pulver geworden ist – und liefert ein sauberes, einsatzbereites Bauteil. Es kann nachbearbeitet, poliert oder direkt eingebaut werden, je nach Anwendung.

Durch Eliminieren von Pulverhandling und Werkzeugbau liefert dieser Prozess sichere, kosteneffektive metallische additive Fertigung, beschleunigt schlanke Produktion und Innovation.