Grundlagen des 3D-Drucks: Was ist Binder Jetting?

Binder Jetting ist eine etwas kostengünstigere Form des fortschrittlichen 3D-Drucks. Es ist eine mechanische Kreuzung zwischen SLS und Material Jetting. Die Materialkosten sind relativ gering, jedoch sind im Allgemeinen große Mengen an Nachbearbeitung erforderlich. Die resultierenden Teile sind auch schwächer als Teile von SLS-Druckern.

Die Grundlagen

Das Druckbett ist mit einer glatten dünnen Schicht aus pulverförmigem Material bedeckt, genau wie bei SLS-Druckern. Ein Druckkopf – ähnlich wie bei Materialstrahldruckern – fährt dann über das Druckbett und spritzt winzige Klebstofftröpfchen auf das Pulver. Wenn der Druck farbig sein soll, können auch eine oder mehrere Farben gleichzeitig mit dem Kleber gedruckt werden, was einen vollfarbigen Druck ermöglicht. Sobald die Schicht fertig ist, bewegt sich der Baubereich um die Höhe einer Schicht nach unten und wird dann wieder mit Material bedeckt, bevor der Druckarm wieder aufgenommen wird. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Druck abgeschlossen ist. Wenn der Druck fertig ist, wird er im Drucker belassen, damit der Kleber aushärten kann. Sobald der Kleber ausgehärtet ist, wird Druckluft verwendet, um das nicht verwendete Pulver zurückzugewinnen.

Je nach Material benötigen Sie einen oder mehrere Nachbearbeitungsschritte. Metallteile müssen mit einem Metall mit niedriger Schmelztemperatur wie Bronze gesintert oder infiltriert werden. Vollfarbdrucke werden mit Acryl infiltriert, bevor sie mit einer zweiten Acrylschicht überzogen werden. Dies erhöht die Lebendigkeit der Farben. Modelle aus Sand benötigen keine Nachbearbeitung

Die Ergebnisse

Binder-Jetting-Drucke sind sehr porös, wobei Metalldrucke eine Dichte von nur 40% haben können. Dadurch werden Drucke sehr spröde. Dabei hilft der Infiltrations- oder Sinterprozess, der die mechanischen Eigenschaften des Drucks erhöht. Die resultierenden Teile sind jedoch noch vergleichsweise spröde und eignen sich in der Regel nicht für Funktionsteile. Als Formen werden typischerweise sandbasierte Modelle verwendet. Der niedrige Preis von Sand oder sandähnlichem Material macht sie ideal für Einwegformen. Diese Art von Form ist für den einmaligen Gebrauch bestimmt und wird normalerweise zerbrochen, wenn das letzte Metallteil daraus entfernt wird.

Das Hauptverkaufsargument des Binder Jettings sind Prototypen oder Formen. Der Materialaufwand für Drucke ist sehr gering, ebenso die Produktionszeiten. Als additive Fertigungstechnik sind Strukturen möglich, die mit herkömmlichen Fertigungstechniken nicht reproduzierbar wären. Die Verwendung eines Pulverbetts bedeutet auch, dass Sie keine Stützen verwenden müssen. Dies liegt daran, dass das Pulver selbst das Modell unterstützt. Die Möglichkeit, ungenutztes Material am Ende des Drucks zurückzugewinnen und zu recyceln, hilft auch, die Kosten niedrig zu halten.

Die Hauptnachteile des Binder Jettings hängen mit den schlechten mechanischen Eigenschaften der Drucke zusammen. Vor allem Vollfarbdrucke eignen sich so gut wie nur für Displayzwecke. Es ist auch schwierig, mit Binder Jetting feine Details zu erzeugen, da sie in der Regel eine Nachbearbeitung nicht überstehen.

Binder Jetting ist im Allgemeinen eher für den industriellen Formenbau und Prototyping als für Funktionsmodelle gedacht. Haben Sie ein Projekt, bei dem Binder Jetting verwendet werden könnte? Lassen Sie es uns unten wissen.