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BCN3D: Metal Pack für den Edelstahldruck in FDM-Technik

Der 3D-Druck von Metallteilen ist inzwischen denk neuester Technologien nicht mehr nur den teuren Lasermaschinen von EOS und anderen vorbehalten. Mit speziellen Materialien und Hotends können auch -Drucker mit metallhaltigem Material drucken. Nach einer speziellen Behandlung entstehen aus den gedruckten Teilen echte Metallteile. BCN3D hat für seine 3D-Drucker der Epsilon-Serie ein Metal Pack mit Ultrafuse-Metallfilamenten von Forward AM angekündigt, mit dem sich kostengünstig solide Metallteile herstellen lassen. Zum Drucker Epsilon W50 habe ich hier einen  Testbericht veröffentlicht.

BCN3D Metal Pack
Das ermöglicht das Drucken von Metallteilen auf der Epsilon-Serie (Alle Bilder BCN3D).

Dieses Upgrade eröffnet den BCN3D-Kunden ein neues Anwendungsspektrum, insbesondere für Ersatzteile, Funktionsprototypen und Werkzeuge, und richtet sich vor allem an die Branchen Pharma, Lebensmittel, Automobil, Luft- und Raumfahrt und Fertigung. Die mit diesem Verfahren hergestellten Teile verhalten sich praktisch identisch wie druckgegossene oder gefräste Bauteile.

Das Metal Pack enthält die Materialien Ultrafuse 316L und Ultrafuse 17-4 PH. Der Edelstahl 316 L ist auch als 1.4404, A4 oder Marine-Edelstahl bekannt, während 17-4 PH gerne in der Luftfahrt genutzt wird. Beide Materialien wurden von Forward AM entwickelt, einer BASF-Tochter, die sich auf die Entwicklung von 3D-Druckwerkstoffen spezialisiert hat. Des weiteren hat BCN3D für das Metal Pack ein neues exklusives Hotend für Metall sowie spezifisches Zubehör entwickelt, um einen reibungslosen Druckvorgang zu gewährleisten. Nach dem Druckprozess können die Entbinderungs- und Sinterungsprozesse extern über das aktuelle, von Forward AM autorisierte Netzwerk von Dienstleistern durchgeführt werden.

„Das Portfolio der Ultrafuse-Metallfilamente wurde auf der Grundlage des jahrzehntelangen Know-hows der BASF im Bereich des Metall-Spritzgusses (MIM) entwickelt. Die Filamente sind so konzipiert, dass sie einfach zu handhaben sind und auf jedem Open-Source Fused Filament Fabrication (FFF)-Drucker verwendet werden können. Wir freuen uns sehr, dass sowohl Ultrafuse 316L als auch 17-4 PH von BCN3D validiert wurden und BCN3D sich entschlossen hat, seinen Kunden dieses Paket anzubieten“, so Firat Hizal, Head of Metal Systems Business Group bei BASF 3D Printing Solutions GmbH.

BCN3D Metal Pack: Nach Debindern und Sintern fast 100% Edelstahl

3D-Metalldruck
Von links: Gedrucktes, gesintertes und nachbearbeitetes 3D-Druckteil aus dem BCN3D Epsilon.

Der Prozess ist in drei Schritte unterteilt: Nach dem Drucken eines Teils mit den BCN3D Epsilon 3D-Drucker folgen das anschließende Entbindern und Sintern nach Industriestandard, das extern durch das derzeitige Forward AM autorisierte Lieferantennetzwerk erfolgt. Das Ergebnis ist ein endgültiges Teil, das zu fast 100 Prozent aus massivem Edelstahl besteht.

Für den Druckprozess enthalten die Filamente Ultrafuse 316L und 17-4 PH einen hohen Anteil an rostfreiem Stahl in Kombination mit polymeren Bindemitteln, was einen einfachen Druck ermöglicht. Der Bindemittelanteil des gedruckten Teils wird in einem katalytischen Entbinderungsprozess entfernt. Im nächsten Schritt durchläuft das Teil einen anschließenden Sinterprozess bei Temperaturen knapp unterhalb der Schmelztemperatur des Metalls, wodurch die Metallpartikel zusammenwachsen. Durch Nachsintern erhält der Werkstoff dann seine endgültigen Eigenschaften. So werden die erforderlichen Eigenschaften wie Härte und Festigkeit erreicht.

BCN3D Metall 3D Druck
3D-gedruckte Metallteile bieten eine riesige Anwendungsbreite.

„Die gesamte AM-Industrie ist hinter dem 3D-Druck von Metall her. Aber die Wahrheit ist, dass es heutzutage, wenn überhaupt, nur sehr wenige erschwingliche Lösungen gibt. Mit der Einführung des Metal Pack bei BCN3D freuen wir uns, die jahrzehntelange Erfahrung der BASF in der MIM-Technologie bei der Metallextrusion und Nachbearbeitung nutzen zu können. In Kombination mit unserem bestehenden 3D-Druck-Ökosystem wird es zu einer durchgängigen und zugänglichen Lösung für das funktionale Prototyping. Unsere Kunden werden in der Lage sein, die Vorteile des 3D-Drucks zu nutzen, indem sie innerhalb weniger Tage und problemlos Metallteile in Industriequalität erhalten“, sagt Eric Pallarés, CTO von BCN3D.

Das BCN3D Metal Pack enthält je eine Spule Ultrafuse 316L und Ultrafuse 17-4PH mit 3 Kilogramm Material. Hinzu kommen der Druckbettkleber Magigoo 316L, der auch mit dem 17-4PH kompatibel ist, zwei neue Hotend M’s und die neuen BCN3D Brass Wipers for Metal. BCN3D wird außerdem ein Add-on für die Slicing-Software BCN3D Stratos veröffentlichen, das speziell für den Metalldruck entwickelt wurde und Druckprofile für die BCN3D Epsilon Series enthält. Der Preis für das Paket wird 1.099,95€ ohne Steuern betragen. Die ersten Einheiten des Metal Packs werden im Januar 2022 ausgeliefert.

Das Metal Pack wird auf der wichtigsten Messe der Branche, der Formnext, vom 16.-19. November am BCN3D-Stand 12.1 B41 offiziell vorgestellt.

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