Metall-3D-Druck fürs Büro: Stratasys vertreibt Desktop Metal-Drucker

Das zweite große Thema der Stratasys-Pressekonferenz in Pittsburgh neben dem Continuous Build 3D Demonstrator war die Partnerschaft mit Desktop Metal. Das Unternehmen aus Massachusetts hat es geschafft, einen Metall-3D-Drucker zu entwickeln, der bürotauglich ist. Die Geräte sollen in Zukunft über die Stratasys-Vertriebsstruktur erhältlich sein, der Verkaufsstart in Deutschland steht allerdings leider noch in den Sternen.

Desktop Metal Studio

Das System Desktop Metal Studio ist ein bürotauglicher 3D-Drucker für Metall (alle Bilder Desktop Metal).

Das Startup Desktop Metal hat seit seiner Gründung im Jahr 2015 viel Aufsehen erregt und bekannte Geldgeber wie BMW, GE und Google gewinnen können. Insgesamt sammelte Desktop Metal fast 100 Millionen Dollar auf dem Venture Capital-Markt ein. Mit Stratasys verbindet das Unternehmen nach Aussagen des Gründers Ric Fulop auf der Pressekonferenz eine lange Partnerschaft, Stratasys-Gründer Scott Crump sei immer ein wichtiger Berater und Sparringspartner gewesen. Interessanterweise findet sich im Team unter den Mitgründers Rick Chin, der ehemalige Director of Product Innovation von SolidWorks. Auch Tuan Tranpham, VP of Business Development ist ein alter Bekannter, der in verschiedensten Rollen in der AM-Industrie, unter anderem bei Arcam, 3D Systems, Objet und Stratasys, Erfahrungen sammelte.

Nun soll das erste von zwei Systemen im September 2017 auf den Markt kommen, der Desktop Metal Studio. Das zweite System mit dem programmatischen Namen Production soll im Jahr 2018 folgen.

Der Desktop Metal Studio nutzt ein Verfahren, dass dem weitverbreiteten FDM-Prinzip ähnelt: Eine Düse legt geschmolzenes Material – in diesem Fall in Form von Stäben, nicht von der Rolle – in Schichten ab. Beim Druckmaterial handelt es sich um Metallpulver, das in einem Kunststoff gebunden ist. Der erste Schritt des Drucks ähnelt also sehr dem Druck in einem Gerät wie dem Ultimaker oder Makerbot, den uPrint- oder Fortus-Systemen von Stratasys oder auch der Vielzahl preiswerter RepRap-Drucker.

Glühende Teile im Sinterofen

Im Sinterofen werden die Teile bis kurz vor den Schmelzpunkt erhitzt, um das Pulver zu festem Material zu verbinden

Im zweiten Schritt wird der Binder ausgeschmolzen, dann folgt das Sintern in einem Ofen , der konventionelle Heizung mit Mikrowellenelementen kombiniert. Der Ofen bringt das Bauteil nahe an den Schmelzpunkt des Materials, wo die Pulverkörner dann zu einem homogenen Material verbacken. Das Temperaturprofil wird automatisch an das verwendete Material und die Bauteile angepasst. Am Ende lassen sich Supportstrukturen von Hand ablösen.

Zum einen vermeidet das Desktop Metal-System die starken Wärmespannungen, die bei Laserschmelzverfahren auftreten, zum anderen ist das gebundene Pulver wesentlich einfacher zu handhaben, wie das giftige und gleichzeitig explosionsgefährdete Pulver dieser Verfahren. Zudem ist zumindest der erste Teil des Prozesses – der 3D-Druck – bürokompatibel. Der Ofen sollte dagegen in einer Werkstattumgebung stehen.

Der Prozess des Produktionssystems von Desktop Metal ist konventioneller, in diesen Maschinen werden – ähnlich wie beim HP-System, allerdings mit Metall- statt Kunststoffpulver – Binder und „Bindungsverhinderer“ mit Hilfe von Druckköpfen in ein Pulverbett gedruckt und dann mit einer Wärmequelle fixiert. Im zweiten Schritt folgt wie beim Studio eine zweistufige Wärmebehandlung, bei der erst der Binder entfernt und dann das Material verschmolzen.

Ein Teilo aus dem Desktop Metal Studio

Die Teilequalität überzeugt, feine Details werden von Desktop Metal bisher nicht gezeigt

Nutzbar sind in beiden Systemen dieselben über 200 Legierungen, die auch für das MIM-Verfahren einsetzbar sind (Metal Injection Molding, Metallspritzguss). Zu den in den Desktop Metal-Druckern einsetzbaren Materialien zählen Stähle und Aluminiumlegierungen sowie Titan, Kupfer, Bronze und sogenannte Superlegierungen. Aktuell werden etwa 30 Materialien gedruckt beziehungsweise erforscht.

Die Teile, die ich im Rahmen der Rapid + TCT in die Hand nehmen konnte, waren interessant und konnten in vielen Bereichen mit dem mithalten, was man aus den SLS-Geräten beispielsweise von EOS oder SLM kennt. Allerdings fiel schon auf, dass die gezeigten Teile – unter anderem Gelenke, Wasserpumpenimpeller oder Propeller – eher grobe Details aufwiesen, ob also feine Stege, wie sie bei SLS kein Problem darstellen, auch hier dargestellt werden können, ist ungeklärt. Desktop Metal selbst spricht von einer Maßhaltigkeit von „bis zu 0.002 Zoll pro Zoll Bauteilgröße“. Ob die Schrumpfung des Grünlings beim Sintern von der Druckersoftware herausgerechnet wird, habe ich vergessen zu fragen. Das dürfte allerdings nicht einfach sein und eine gewisse Ungenauigkeit in die Teile bringen.

Nichtsdestotrotz sind die Desktop Metal-Drucker hochinteressant. Leider konnte mir die Presseansprechpartnerin kein Datum zum Verkaufsstart in Deutschland nennen, in den USA soll der Studio ab September 2017 für 120.000 Dollar (Komplettsystem mit Starter Kit Materialien und Training) vertrieben werden, der Production ab 2018. Mit der Stratasys-Partnerschaft steht Desktop Metal jedenfalls ein etabliertes Netz von Vertriebspartnern zur Verfügung. Und dem Nutzer bietet Desktop Metal eine interessante, preiswerte und einfach handhabbare Alternative zu den etablierten Metalldruckverfahren.

 

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