3D-Druckverfahren: Powder Binder Jetting

Beim Binder Jetting, auch 3D-Druck genannt, handelt es sich um eine additive Fertigungstechnik, bei der durch die selektive Applikation von Bindeflüssigkeiten pulverförmige Materialien schichtweise verklebt werden.

Einfach ausgedrückt, verfährt die Technologie ähnlich wie ein klassischer Tintenstrahldrucker. Doch anstatt Tinte auf ein Blatt Papier aufzutragen und ein zweidimensionales Ergebnis herzustellen, arbeiten die 3D-Drucksysteme beim Binder Jetting dreidimensional und basierend auf einem Pulverbett. Sie verkleben einzelne Pulverschichten selektiv und punktgenau miteinander, um ein dreidimensionales Produkt zu erzeugen.

Inhaltsverzeichnis

Wie funktioniert Binder Jetting?

Wie die meisten additiven Fertigungsverfahren basiert auch das Binder Jetting auf digitalen CAD-Datensätzen. Die werden von der Drucksoftware in einzelne hauchdünne Schichten „geschnitten“ (engl.: slicing). Im Drucksystem arbeiten dann zwei entscheidende Komponenten miteinander: der Beschichter und der Druckkopf. Der Beschichter trägt eine mikrometerdünne Schicht des zu verdruckenden Pulvermaterials auf ein Baufeld auf.

Anschließend fährt der Druckkopf über das Feld und bringt selektiv einen Binder in die Bereiche des Baufeldes ein, an denen das Bauteil dem geschnittenen Datensatz gemäß gedruckt werden soll. Nun senkt sich das Baufeld um genau eine Schicht, und der Beschichter trägt eine neue Schicht Pulver auf, das der Druckkopf wieder selektiv verklebt.

Diese Prozessschritte der Binder-Jetting-Technologie wiederholen sich so lange, bis das das Bauteil innerhalb des Pulverbettes vollständig gedruckt ist. Anschließend kann das Bauteil aus der Box entpackt und von überschüssigem, nicht verklebtem Material gereinigt werden.

Binder Jetting mit voxeljet sichert Wettbewerbsvorteile – technisch und wirtschaftlich.

Materialvielfalt

Nahezu jedes Pulvermaterial kann mit einem komplementären Bindemittel verklebt werden. Egal ob Sand, Keramik oder Kunststoff.

Geometrische Freiheit

Durch den schichtweisen Aufbau können selbst komplexeste Bauteilgeometrien abgebildet werden. Das Pulverbett wirkt dabei stabilisierend, sodass keine Stützstrukturen notwendig sind.

Geschwindigkeit

Durch die Einsatzmöglichkeit industrieller Druckmodule können Binder-Jetting-3D-Drucker sehr hohe Druckgeschwindigkeiten erreichen.

Präzision

Piezoelektrische Druckköpfe zeichnen sich durch hervorragende Präzision und Kantenschärfe aus.

Output/Skalierbarkeit

Das Binder-Jetting-Verfahren lässt sich durch die Vergrößerung der Druckköpfe problemlos auf größere Output-Margen skalieren.

Kompatibilität

Die vielfältigen Materialsets der Binder-Jetting-Systeme lassen sich an bestehende Produktionsumgebungen anpassen, um diese in bestehende Wertschöpfungsketten zu integrieren.

Powder Binder Jetting: Material. Werkstoffe.

voxeljet zählt zu den Pionieren der ersten Stunde, wenn es um die Etablierung von 3D-Produktionsverfahren im professionellen oder industriellen Umfeld geht. Unsere speziell für den Industrieeinsatz entwickelten Powder-Binder-Jetting-Verfahren zählen zu den besten, die der Markt weltweit zu bieten hat. Besonders, wenn es auf Volumen, Effizienz und Geschwindigkeit in der Fertigung ankommt. Bereits ab Werk unterstützen unsere Binder-Jetting-3D-Drucker eine Vielzahl an Materialkombinationen für noch mehr Flexibilität. Hier eine Auswahl an bereits ab Werk zertifizierten Werkstoffen für die additive Fertigung:

Prozesse
Unsere Prozesse sind furanharzbasiert (FDB oder ODB), phenolharzbasiert (PDB) oder wasserglasbasiert (IOB) und sind ideal, für die hohen Qualitätsforderungen der Gießereiindustrie.

Sandsorten
Wir bieten neben klassischen Quarzsand (GS14, GS15, GS19, GS25) mit unterschiedlichen Korngrößen Cerabeads und Chromerz an.

Nachbearbeitung
Die Nachbearbeitung erfolgt durch Epoxidharz Infiltration oder Versiegelung.

Prozesse
Unsere Prozesse PolyPor B und PolyPor C sind optimal für die additive Fertigung von Kunststoffbauteilen.

Materialien
Mit unseren Kunststoffprozessen lassen sich Standart Polymethylmethacryat (PMMA).

Nachbearbeitung
Die Nachbearbeitung erfolgt durch Epoxidharz Infiltration, kalt oder warm Wachs Infiltration.

Prozesse
Unsere Keramikprozesse sind Phenolharz basierte Prozesse (PDB) und Wasser basiert (CDB) eignen sich optimal, für die Herstellung von komplexen und filigranen Kernen oder Formen.

Materialien
Mit unseren Keramikprozessen lass sich Slikat (SiC) und Oxid (AIO2, TiO2, ZrO2) basierte Keramiken verdrucken.

Nachbearbeitung
Die Nachbearbeitung kann durch Trocknung oder Imprägnierung mit anschließender Sinterung im Ofen erfolgen.

Legierungen
Mit maximalem metallurgischem und gießtechnischem Know-how. In eingespielten Prozessen verwirklicht voxeljet mit erfahrenen Netzwerk-Partnern aus der Gießereibranche Projekte schnell, wirtschaftlich und nach deutschen Qualitätsstandards. In Aluminium, Magnesium, Stahl, Eisen, Titan und Bronze.

Dokumente zumDownloaden

Für welche Anwendungen eignet sich der Binder-Jetting-3D-Druck?

Da sich in der Theorie so gut wie jedes Pulvermaterial verdrucken lässt, sind auch die Anwendungsmöglichkeiten der Binder-Jetting-Technologie beinahe universal. Wir bei voxeljet haben uns auf Sand und Kunststoffmaterialien für Metallgussanwendungen, keramische Materialsets und Polymer-Anwendungen spezialisiert.