Was versteht man unter „Binder Jetting“?

Die einzigartige bindemittelbasierte 3D-Drucktechnologie wurde am MIT entwickelt.


ExOne verwendet die „Binder Jetting“-Technologie, ein Verfahren zum Drucken komplexer Teile aus industrietauglichen Materialien. Das Verfahren ist auch unter dem Begriff 3D Tintenstrahl-Pulverdruck bekannt. „Binder Jetting“ ist ein additiver Produktionsprozess, bei dem ein flüssiges Bindemittel gezielt auf eine Pulverschicht aufgetragen wird, um sich mit dem Material zu verbinden. Materialschichten werden dann dadurch gebunden, um einen Gegenstand zu formen. Der Druckkopf trägt den Binder gezielt auf das Pulver auf. Dann wird eine weitere Pulverschicht hinzugefügt, um die nächste Schicht zu bilden, und dann wird wiederum Binder aufgetragen. Mit der Zeit wird so das Bauteil über die verschiedenen Pulver- und Binderschichten aufgebaut.

Beim Binder Jetting Verfahren kann man mit verschiedenen Materialien drucken, wie zum Beispiel mit Metallpulver, Sand oder Keramik. Bei einigen Materialien ist keine weitere Nachbearbeitung nötig, wie zum Beispiel bei Sand. Andere Materialien werden ausgehärtet und gesintert, oder abhängig von der späteren Verwendung mit anderern Materialien inflitriert. Um hohe Festigkeiten in festen Metallen zu erreichen kann man auch die Fertigungstechnik des heißisostatischen Pressens anwenden.

Das Aufsprühen des Binders ähnelt dem herkömmlichen Papierdruck. Der Binder funktioniert wie die Tinte, wenn sie über die Pulverschichten verteilt wird, die wiederum wie Papier das Endprodukt bilden. Aufgrund seiner Fähigkeit zur Produktion von festen Schichten wird das Binder Jetting Verfahren im Allgemeinen als beste Methode für den 3D-Druck angesehen. Mit dem Binder Jetting Verfahren können zudem sehr große Objekte gedruckt werden. So wurden bereits architektonische Konstruktionen in Zimmergröße im Binder Jetting Verfahren gedruckt.

Inwiefern unterscheidet sich der Binder Jetting-Prozess von anderen Additivtechniken?

Es gibt verschiedene Methoden des 3D-Drucks auf dem Markt, und die Vielfalt der Angebote führt oft zu Verwirrung. Viele dieser Techniken konzentrieren sich auf die Produktion von Teilen mithilfe eines Schmelz- oder Schweißprozesses. Über Laserstrahlen oder Schmelzmaterial werden die verschiedenen Schichten miteinander verschmolzen. Diese Prozesse erfordern in der Regel eine Bauplatte, die zur Erhöhung der Stabilität während des Produktionsprozesses dem Bauteil hinzugefügt werden muss. Derartige Prozesse erfordern deutlich mehr Material und der Produktionsprozess selbst ist ebenfalls zeitintensiv.

Das Binder Jetting Verfahren ist ein einzigartiges Verfahren, denn es ist keine weitere Hitzequelle während der Bauphase erforderlich. Bei anderen additive Fertigungsverfahren werden zusätzliche Hitzequellen eingesetzt, was innerhalb der Bauteile zu Spannungen führen kann. Diese Spannungen müssen in einem Nachbearbeitungsprozess wieder gelöst werden. Darüber hinaus ist beim Binder Jetting Verfahren keine Bauplatte erforderlich, denn die Teile werden beim Druckvorgang vom losem Pulver selbst in der Jobbox gestützt. Darüber hinaus ist die Druckzeit deutlich kürzer als bei anderen 3D-Druckverfahren. Mit dem Binder Jetting Verfahren kann man große Bauteile fertigen, weshalb das Verfahren kostengünstiger ist, als andere additive Herstellungsverfahren.

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