Ab sofort steht Ihnen im Online-Rechner ein neues 3D-Druckverfahren für Metall-Bauteile zur Verfügung. Es handelt sich dabei um den FDM Metall 3D-Druck. Das Verfahren kombiniert die bekannte FDM Drucktechnologie mit einem Sinterverfahren, um die Metallteile auszuhärten.
- Bei FDM-Druckern kommen normalerweise Kunststoff-Filamente zum Einsatz. In diesem Fall wird BASF Ultrafuse Filament verwendet. Dieses besteht aus Metallpulver, welches mit Bindemitteln zusammengehalten wird.
- Im FDM 3D-Drucker wird das BASF Ultrafuse Filament schichtweise gedruckt. Das dabei entstandene Bauteil wird «Grünteil» genannt. Es enthält noch die Bindemittel, welche im Filament enthalten waren. Diese müssen im nächsten Schritt entfernt werden.
- Beim «Entbindern» wird das Bauteil einer Säurebedampfung unterzogen. Dabei wird rund 90% des Bindemittels eliminiert und das Bauteil verliert rund 10% seines Gewichtes. Das Bauteil wird jetzt „Braunteil“ genannt.
- Beim Sintern wird das Material durch Hitze oder Druck verdichtet und zu einer festen Materialmasse geformt. Der Sinter-Prozess startet bei 250°C und geht bis 600°C. Dabei schrumpft das Braunteil nochmals um 16% in der X/Y-Achse und um 20% in der Z-Achse.
- Nach dem Sintern liegt das fertige Metall-Bauteil vor.
- Im Anschluss kann das Metall-Bauteile noch nachbearbeitet werden, beispielsweise durch Glasperlenstrahlen oder Polieren.
Schrumpfung beim FDM Metall 3D-Druck
Die Schrumpfung des gedruckten Metall-Bauteils während des Sinterns kann präzise berechnet werden. Nach einem Rescaling sind Toleranzen von ±0.25 mm möglich. Bei Serienfertigungen können sogar Toleranzen bis 0.1 mm erreicht werden.
Bei der Konstruktion des Bauteils müssen Sie sich jedoch nicht um die Schrumpfung kümmern. Die Berechnung der Schrumpfung und die entsprechende Skalierung erfolgt durch die Software des 3D-Druckers.
Vorteile und Nachteile des FDM Metall 3D-Drucks
Vorteile
- Einfacheres Materialhandling (Filament-Rollen) als bei pulverbettbasierten Technologien wie dem Selektiven Laserschmelzen (SLM).
- Mit den BASF Ultrafuse Edelstahl Materialien lassen sich leicht entfernbare Support-Strukturen realisieren. Das spart Zeit in der Nachbearbeitung was sich positiv auf die Bauteilkosten auswirkt.
- Je nach Konstruktion und Anzahl Teile bis zu 50% günstigere Bauteilkosten gegenüber SLM.
- Möglichkeiten für geschlossene Metall-Leichtbauteile mit Infills. Bei pulverbettbasierten Technologien wie SLM ist immer noch mind. eine Öffnung zum Entfernen des Pulvers nötig.
Nachteile
- Punkto Genauigkeit ist der FDM Metall Druck dem SLM-Verfahren unterlegen. Wenn sehr exakte Toleranzen gefordert sind, sollte daher eher SLM Metall Druck genutzt werden.
- Aufgrund einer technisch bedingten Grössenbeschränkung beim Entbinden/Sintern sind nur Bauteile mit einer maximalen Grösse von 100x100x100 mm möglich. (Für grössere Bauteile bitte eine individuelle Anfrage machen).
Verfügbare Materialien für den FDM Metall 3D-Druck
BASF Ultrafuse® 316L (vergleichbar mit Edelstahl 1.4404)
Der Edelstahl ist dank seiner erhöhten Korrosionsbeständigkeit ideal für Anwendungen in feuchter, salzhaltiger Umgebung. Mögliche Anwendungen sind Rohrverbindungen, Bauteile für Verpackungsanlagen, Werkzeuge, Vorrichtungen oder Halterungen.
BASF Ultrafuse® 17-4 PH (vergleichbar mit Edelstahl 1.4542)
Der Edelstahl ist dank seiner guten mechanischen Eigenschaften für Anwendungen geeignet, welche einen hohen Härtegrad erfordern. Mögliche Anwendungen sind Maschinenteile, Ersatzteile, Werkzeuge, Lehren oder Vorrichtungen.
Interesse am FDM Metall 3D-Druck?
Wir beraten Sie gerne unverbindlich zu dem FDM Metall 3D-Druck.
