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  • ExOne und die Ford Motor Company haben ein neues Binder-Jetting-Druckverfahren mit der Aluminiumlegierung 6061 entwickelt und bereits zum Patent angemeldet. Die Aluminiumlegierung 6061 zählt weltweit zu den am häufigsten verwendeten Aluminiumlegierungen. Mithilfe des neuen Druckverfahrens können Teile mit einer Dichte von 99 % und Materialeigenschaften hergestellt werden, die denen konventionell produzierter Teile ähneln.
  • Das Sintern von Präzisionsteilen aus Aluminium eröffnet neue Möglichkeiten – beispielsweise in der Fertigung von Leichtbauteilen, die zur Verbesserung des Systemdesigns und der -leistung beitragen.
  • Dieser zuverlässige Prozess für die künftige Fertigung von Aluminiumteilen ist sehr viel schneller als andere 3D-Druckverfahren und kann an die Anforderungen der Automobilbranche angepasst werden.
  • Ford und ExOne arbeiten derzeit an Designs, bei denen das neue Material und das Verfahren zum Einsatz kommen kann.

 

North Huntingdon, Pennsylvania, USA, 11. März 2021 – Im Rahmen eines gemeinsamen Projekts der Ford Motor Company und ExOne hat ein Team aus Ingenieuren, Werkstoffwissenschaftlern und Fertigungsexperten ein schnelles und zuverlässiges Verfahren für das Binder Jetting und Sintern von Aluminium entwickelt und bereits zum Patent angemeldet. Die mit diesem Verfahren hergestellten Teile weisen vergleichbare Eigenschaften auf wie druckgegossene Teile. 

Die Forschung an einer wirtschaftlich umsetzbaren Lösung läuft bereits seit mehr als zehn Jahren. Im Rahmen dieses gemeinsamen Projekts werden Fort und ExOne sowohl individuelle als auch gemeinsame Patente einreichen. 

Einige Aluminiumlegierungen können bereits heute im 3D-Laserdruck eingesetzt werden, doch dieser Prozess ist sehr viel zeitaufwändiger als das neu entwickelte Verfahren von Ford und ExOne. Mit dem neuen Verfahren will Ford seine Effizienz steigern, indem komplexe Teile, die speziell für die additive Fertigung ausgelegt wurden, kostengünstiger produziert werden. Außerdem lassen sich sowohl Größe als auch Gewicht der Teile reduzieren und es können Teile konsolidiert und Leistungssteigerungen erzielt werden. 

„Das ist ein Meilenstein in der Fertigung 3D-gedruckter und gesinterter Teile für die Automobilbranche“, sagte Harold Sears, Technischer Leiter für additive Fertigung bei Ford. „Das 3D-Druckverfahren unterscheidet sich sehr stark vom Stanzen von Karosserieblechen. Wir verstehen die Eigenschaften und das Verhalten des Werkstoffs Aluminium heute jedoch sehr viel besser und kennen die Vorteile bei der Gewichtsreduzierung  Dieses Modell eines aus Aluminium 6061 in 3D gedruckten Motorblocks zeigt die hohe Auflösung und die geometrische Kontrolle, die mit dem neuen, zum Patent angemeldeten Binder Jetting 3D-Druck- und Sinterverfahren erreicht werden kann. im Fahrzeugbau. Hochgeschwindigkeits-3D-Druckverfahren mit Aluminium ebnen den Weg für viele weitere Einsatzmöglichkeiten. Wir stehen hier noch relativ am Anfang, da die Fertigung komplexer Teile aus Aluminium bis vor Kurzem noch nicht möglich war. Das Verfahren eröffnet uns ganz neue Perspektiven.“ 

„Die Entwicklung eines schnellen, kostengünstigen und einfachen 3D-Druckverfahrens mit Aluminium, mit dem sich vergleichbare Materialeigenschaften erzielen lassen, ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg hin zu mehr Leichtbauprodukten und einer nachhaltigeren Zukunft“, so John Hartner, CEO von ExOne. „Unsere weltweit führenden Ingenieure und Werkstoffwissenschaftler haben es sich zum Ziel gemacht, selbst komplexeste Probleme mit 3D-Drucktechnologie zu lösen. Dieser Erfolg ist ein bedeutender Gewinn für uns alle.“ 

Ermöglicht wurde diese Innovation durch die Binder-Jetting-Technologie, die als die schnellste Methode für den 3D-Druck von Metallteilen in hohen Stückzahlen gilt. Als Binder-Jetting wird ein 3D-Druckprozess bezeichnet, bei dem anhand von digitalen Daten über einen Druckkopf Binder in eine Pulverform – z. B. Metall, Sand oder Keramik – eingespritzt wird und so Schicht für Schicht das fertige Produkt entsteht. Beim Metalldruck muss das gedruckte Teil gesintert werden, damit sich Partikel zu einem soliden Objekt zusammenfügen. Durch die Erwärmung wird die Stabilität und Integrität des Metalls verstärkt. Der Sinterprozess für Edelstahl ist zwar bekannt, doch eine Dichte von mehr als 99 % bei Aluminium ist ein Durchbruch in der Branche. 

Das gemeinsame Entwicklungsprojekt von Ford und ExOne wurde 2019 ins Leben gerufen. Ford führt momentan die finalen Werkstoff- und Reproduzierbarkeitstests durch, um die Fehlerfreiheit des Verfahrens zu verifizieren. Das funktionsübergreifende Team der beiden Unternehmen arbeitet derzeit an Designs, bei denen das neue Material und das Verfahren zum Einsatz kommen kann. 

Die Geschäftsbeziehung der Unternehmen begann bereits Anfang der 2000er-Jahre, als Ford mehrere der ersten industriellen Sand-3D-Drucker in den USA von ExOne erwarb, um Sandformen und -kerne für den Metallguss herzustellen. Die 3D-Drucker von ExOne gehören zu den zahlreichen Technologien, die im Advanced Manufacturing Center von Ford in Redford, Michigan, zu finden sind. Ford betreibt außerdem weitere ExOne-Drucker an seinen Standorten im Vereinigten Königreich. 

Weitere Informationen zur heutigen Ankündigung sowie hochauflösende Fotos, Videos und mehr zur Technologie finden Sie auf: www.exone.com/aluminum.

 

Über ExOne 

ExOne (Nasdaq: XONE) ist ein Vorreiter und globaler Marktführer bei industriellen 3D-Druckanlagen mit Binder-Jetting-Technologie. Seit 1995 entwickelt ExOne leistungsstarke 3D-Drucker, die auch komplexe Probleme lösen und bahnbrechende Innovationen ermöglichen. Unsere Maschinen ermöglichen den 3D-Druck von Pulverpartikeln wie Metall, Sand, Keramik und anderen Verbundwerkstoffen, um Präzisionsteile, Metallgussformen und -kerne sowie innovative Werkzeuglösungen herzustellen. Kunden aus verschiedensten Branchen nutzen unsere Technologie, um Zeit und Geld zu sparen, Abfälle zu reduzieren und Fertigungsprozesse flexibler zu gestalten. So lassen sich Designs und Produkte herstellen, die früher nicht möglich gewesen wären. Dank der weltweit führenden Experten auf dem Gebiet der Binder-Jetting-Technologie bietet ExOne außerdem spezielle 3D-Druckdienstleistungen – einschließlich der bedarfsgerechten Produktion von kritischen Teilen sowie der Beratung zu Engineering- und Design-Fragen. Erfahren Sie mehr über ExOne unter www.exone.com oder auf Twitter unter @ExOneCo. Unterstützen Sie uns bei unserer Nachhaltigkeitskampagne #MakeMetalGreen™. 


Media:
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