Metallfilamente erweitern den Einsatz des Metall-3D-Drucks für eine Vielzahl von Fachleuten, denen die Technologie zu teuer ist, erheblich. Heutzutage eignet sich der Drahtdruck, auch Fused Metal Deposition (BMD) oder Metal Deposition Modeling (MDM) genannt, zur Herstellung kleiner Ersatzteile oder Spritzgussformen. Die Herstellung von Metallteilen aus Draht ist nicht nur 90 Prozent günstiger als andere Einzelstück- oder Kleinserien-Metall-3D-Drucktechniken, sondern vermeidet auch die Sicherheitsbedenken, die mit der Verwendung von Metallpulver und Laser-Metall-3D-Druck verbunden sind, und bietet die gleiche Designfreiheit und ist sehr ähnlich Teilequalität. Wie erhält man also einfach und kostengünstig 3D-gedruckte Metallteile?
△3D-gedruckte Metallteile, hergestellt auf dem Desktop Metal Studio System
Mittlerweile haben mehr Hersteller von FDM-3D-Druckern (Desktop Fused Deposition Modeling), darunter Anycubic, Metalldruckerprofile eingeführt, mit denen Benutzer auf ihren erschwinglichen Geräten mit Metallfilamenten drucken können. Andere FDM-Druckerhersteller wie UltiMaker, BCN3D und Zortrax haben entsprechende Kits für den Metalldruck eingeführt, darunter Profile, Filamente und Düsen. Die dritte Kategorie von Desktop-3D-Druckern sind solche, die für Metallfilamente bestimmt sind, wie z. B. Forge1 von Raise3D und Metal X von Markforged.
Antarctic Bear stellt im Folgenden die einzigartigen Eigenschaften und Funktionen des Drahtdrucks vor und erklärt, wie man mit Draht druckt und welche mechanischen Eigenschaften erzielt werden können. Darüber hinaus sind am Ende dieses Artikels einige Draht-3D-Drucker verfügbar.
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△ Ultrafuse-Draht von Forward AM und Metallteile, gedruckt auf einer BCN3D-Maschine
Was ist Draht?
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△Verwendung von Ultrafuse-Draht zum Drucken von Metallteilen auf dem Forge1 3D-Drucker von Raise3D
Das zum Drucken verwendete Metallfilament besteht aus einer Kunststoffbasis, in die gleichmäßig Metallpartikel eingegossen sind, einem Verbundfilament, das starke, chemisch resistente Metallteile mit einem hohen Feststoffgehalt (über 98 Prozent) erzeugt. Im Gegensatz zu anderen Filamenttypen erfordert Metallfilament nach dem Drucken außerdem zwei bis drei Nachbearbeitungsschritte. Dazu gehört das Entfernen des Polymers vom Druck in einem chemischen Lösungsmittel und das anschließende Einlegen des Drucks in einen Sinterofen, wo es zu einem Metallteil kondensiert .
Beachten Sie, dass es sich hier nicht um Draht handelt, sondern nur um Draht mit metallischen Farben oder dekorativen Metallen. Verwechseln Sie diese Drähte nicht mit denen, die für dekorative Zwecke verwendet werden. Metalldraht wird je nach Farbe einfach „Aluminium“ oder „Kupfer“ genannt, und einige werden als PLA plus Metall verkauft, das nur 5 bis 40 Prozent Metallpulver enthält. Einige dekorative Drähte, wie zum Beispiel MetalFil Classic Copper von Formfutura und eisengefülltes PLA von ProtoPasta, enthalten einen hohen Anteil an Metallpulver (bis zu 80 Prozent), allerdings nur, um das Aussehen von Metall zu simulieren. Diese erfordern keinerlei Nachbearbeitung zum Entfernen von Kunststoff, können aber gebürstet, geschliffen oder poliert werden, um wie Metall auszusehen und sich auch so anzufühlen.
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△3D-Druck von Metallteilen mit dem Draht- und 3D-Drucker von Anycubic
Teiledesigns, Ausrichtungen, Wandstärken und Stützstrukturen mit Metallfilamenten unterscheiden sich von denen aller anderen Filamente. Beachten Sie beim Drucken auf Maschinen wie dem Ender 3 oder Anet A8 unbedingt die Designrichtlinien des Filamentherstellers und Druckerherstellers. Wenn Sie die idealen Slicer- und Druckereinstellungen an Ihrer Maschine haben, stellen Sie sicher, dass Sie von Anfang an das Beste aus Ihrem Material herausholen, ohne mit Betttemperaturen und Extrusionsgeschwindigkeiten experimentieren zu müssen, wodurch Filamentabfall reduziert wird. Beispielsweise haben eine Handvoll Hersteller von FDM-Druckern (Makerbot, UltiMaker, Raise3D, Zortrax und BCN3D) Kabel der Marke Ultrafuse für die Verwendung in ihren Druckern zertifiziert und mit dem Ultrafuse-Hersteller BASF Forward AM zusammengearbeitet, um im Laufe der Zeit ein ideales Drucker-Setup zu entwickeln. Wenn der Hersteller den Drahtdruck jedoch nicht getestet oder zertifiziert hat, kann es beim Benutzer zu Druckfehlern kommen. Typischerweise beginnt Draht bei 150 $ für 500 Gramm.
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△Teile, die mit Nanoes Zetamix 316L-Edelstahl gedruckt wurden, bestehen zu etwa 80 Prozent aus dichten Metallteilen
Die richtige Druckgeschwindigkeit zu finden kann eine Herausforderung sein, wenn der Druckerhersteller keine anbietet. Die Druckgeschwindigkeiten mit Metallfilamenten sind relativ langsam und müssen je nach Design der Maschine und des Teils angepasst werden. Beginnen Sie den Druck im Allgemeinen mit 30 mm/s oder 40 mm/s, der gleichen Geschwindigkeit wie beim Drucken von Nylon.
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△Die Schritte des Draht-3D-Drucks,
Metallteile schrumpfen
Beachten Sie, dass das Teil während der Nachbearbeitung schrumpft (von 18 Prozent auf 25 Prozent seines ursprünglichen Volumens, je nach Design und Filamentmarke), wenn das Kunststoffmaterial entfernt und das verbleibende Metall komprimiert wird. Dies stellt beim Drucken von Funktionsteilen, bei denen Maßhaltigkeit im Vordergrund steht, keine geringe Herausforderung dar. Der Schrumpfungskoeffizient des gleichen Drahtmaterials ist jedoch konsistent, sodass das ursprüngliche CAD-Modell entsprechend dem Schrumpfungsverhältnis richtig skaliert werden kann und die Schneidesoftware es automatisch für Sie berechnen kann.
Ultrafuse von Forward AM hat eine Schrumpfung von 16-17 Prozent auf der XY-Achse und eine Schrumpfung von 19-20 Prozent auf der Z-Achse. Mit Filamet-Markendraht von The Virtual Foundry können Sie planen, Ihre Drucke mithilfe des vom Unternehmen veröffentlichten Entbinderungs-/Sinterverfahrens um etwa 5 Prozent für Kupfer und Bronze und um 10 Prozent für Stahl zu verkleinern. Insgesamt beträgt die normale Schwundrate 7-10 Prozent, so das Unternehmen. Das fertige Teil hat eine Dichte von 80-85 Prozent, kann aber länger gesintert werden, was eine stärkere Schrumpfung und eine höhere Dichte bedeutet.
Die unten aufgeführten Druckerhersteller bieten Entbinderungs- und Sintereinheiten als Paket an und bieten Workflow-Software an, die dabei hilft, sicherzustellen, dass Ihre Teile den Designrichtlinien entsprechen und alle Druck- und Sintereinstellungen optimiert. Bei Filamenten, die die Entbinderungsphase überspringen, wie etwa Virtual Foundry und Nanovia, muss der Grünkörper während der thermischen Entbinderungsphase in Aluminiumoxidpulver eingebettet werden, ein weiteres zu kaufendes Material, das jedoch kostengünstiger als die Entbinderungseinheit ist.
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△Edelstahlteil gedruckt auf UltiMaker S5 mit Ultrafuse-Draht-Kit
Drahtdesign
Erstens sollte gemäß den von MakerBot (jetzt Teil von UltiMaker) entwickelten Drahtdruckrichtlinien das Seitenverhältnis des Modells unter 3:1 und das Seitenverhältnis der Wand unter 6:1 gehalten werden, um ein Drucken während des Entbinderns und Sinterns zu verhindern. zusammengebrochen oder deformiert. Laut MakerBot sollten Teile außerdem so flach wie möglich gedruckt und so viele Stützen wie möglich hinzugefügt werden, um die Widerstandsfähigkeit der Teile beim Entbindern und Sintern zu verbessern. Durch den strategischen Einsatz von Teilepositionierung und Stützstrukturen während der Druck- und Nachbearbeitungsphase können das Kollabieren und Verziehen von Teilen deutlich reduziert werden.
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△Markforged Sinter-2 ist ein Ofen, der für die Produktion mittlerer Serien und großer gedruckter Teile konzipiert ist
benötigen eine Nachbearbeitung
3D-Druckdraht erzeugt direkt aus dem Druckbett keine stabilen oder brauchbaren Metallteile. Tatsächlich wird der erste Druck als Biskuitporzellan bezeichnet, und zu diesem Zeitpunkt ist das Teil sehr spröde und weist keine metallischen Merkmale auf, so dass eine Nachbearbeitung erforderlich ist. Nach dem Drucken wird der Grünkörper einer Entbinderung unterzogen, einem Prozess, bei dem Kunststoff- oder Klebebestandteile mithilfe von Hitze oder Lösungsmitteln gelöst werden. Durch diesen Schritt werden Öffnungskanäle im gesamten Teil erstellt. (Es gibt Ausnahmen: Draht der Marke Filamet erfordert keine chemische Entfettung, sondern nutzt die Hitze eines Ofens, um den Kunststoffbinder zu entfernen. Die 3D-Druckerhersteller Desktop Metal und Rapidia (die Metallpaste anstelle von Filament verwenden) verfügen ebenfalls über einen 3D-Drucker, der das überspringt (Der Entfettungsschritt. Vom Drucker zum Sintern erfolgt ein zweistufiger Prozess.)
Das entfettete Teil wird dann in einem Ofen gesintert, der das Teil gleichmäßig bis knapp unter seinen Schmelzpunkt erhitzt, dabei alle Bindemittelreste entfernt und die Metallpartikel schmilzt, um ein dichtes Teil zu bilden. Die meisten Drahtmaterialien können in herkömmlichen Ofengeräten gesintert werden, sofern die Sintertemperatur einige Stunden lang aufrechterhalten werden kann.
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△ Das On-Demand-3D-Druckunternehmen Fastparts entfettet und sintert Ihre Metallteile auch, bevor das Produkt an den Kunden verschickt wird
Ausgelagertes Entbindern und Sintern
Es gibt bereits mehrere Hersteller auf dem Markt, die eine Reihe von Maschinen anbieten, darunter Drucker, Wasch- oder Entbinderungsmaschinen und Sinteröfen, die in der Lage sind, den gesamten Prozess im eigenen Haus durchzuführen und den Prozess mithilfe einer Software zu koordinieren oder zu automatisieren. Für die Herstellung 3D-gedruckter Metallteile ist der Besitz einer Entbinderungsmaschine oder eines Sinterofens nicht erforderlich. Benutzer können Teile zur professionellen Nachbearbeitung einsenden. Zwei Marken, Metal Ultrafuse und The Virtual Foundry, bieten empfohlene Drittanbieterdienste an, die Ihre Metallteile fertigstellen und zurücksenden. Auch weitere On-Demand-3D-Druckanbieter bieten diesen Service an. Sofern Sie in Europa Edelstahldraht der Marke Ultrafuse verwenden, können Sie das Teil zusammen mit der STL-Datei zum Entbindern und Sintern an Fastparts senden. In den USA können Sie sich für Ihre Ultrafuse-Teile an Matterhackers wenden.
Mechanische Eigenschaften von Metallteilen aus Draht
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△ Grünes 3D-gedrucktes Edelstahlteil (links), dann gesintert, zwischen- und abschließend poliert
Metallfilamente sind stärker als fast alle Kunststoffe, die im Standard-Desktop-FDM-3D-Druck verwendet werden, und das Endteil weist metallische Eigenschaften auf. Zu den typischen Anwendungen gehören Metalldüsen, Zahnräder, Prototypen medizinischer Werkzeuge und Ventile. Beachten Sie, dass Teile aus Draht in der Regel nicht dafür ausgelegt sind, sehr hohen Belastungen standzuhalten. Obwohl der 3D-Druck mit Draht möglicherweise nicht für Anwendungen mit strengen Anforderungen geeignet ist, ist er äußerst wirtschaftlich, um unkritische Teile aus dichtem Metall auf FDM-Maschinen herzustellen.
Eigenschaften von 3D-gedruckten Drahtteilen
Untersuchungen von Forward AM haben gezeigt, dass Metallteile, die mit Ultrafuse 316l-Edelstahldraht hergestellt wurden, bei ordnungsgemäßem 3D-Druck eine Zugfestigkeit von 561 MPa in XY-Richtung (planar) und 521 MPa in ZX-Richtung (vertikal) aufweisen, während das gleiche Teil Das im Metallspritzgussverfahren hergestellte Material hatte eine Zugfestigkeit von 540 MPa in beide Richtungen. Die Streckgrenze bzw. Spannung, die dem Punkt entspricht, an dem sich das Material zu verformen beginnt, war bei den 3D-gedruckten Teilen deutlich höher (251 MPa für XY und 234 MPa für ZX) als bei den Formteilen (180 MPa).
Eine aktuelle Studie ergab, dass die Festigkeit des Teils viel geringer ist, wenn die Lagenrichtung parallel zur Dehnrichtung verläuft, als wenn die Lagenrichtung senkrecht zur Dehnrichtung verläuft. Die Studie wurde nicht mit Ultrafuse oder Filamet durchgeführt, sondern mit einem für das Experiment hergestellten Bindemittelmaterial aus 60 Prozent Metall und 40 Prozent Kunststoff. Die technischen Daten von Ultrafuse zeigen ähnliche XY- und YZ-Festigkeitswerte.
Das Design und die Druckausrichtung von 3D-gedruckten Bauteilen spielen eine entscheidende Rolle. Um das Risiko einer mechanischen Instabilität zu verringern, empfiehlt Forward AM, vor dem Drucken eine „Kleiderstabilitätssimulation“ gemäß dem Online-Leitfaden durchzuführen. Dies ermöglicht eine Schätzung der inneren Spannungen zur Beurteilung der strukturellen Integrität des Teils während des Entbinderns und bietet außerdem visuelle Hinweise darauf, welche Strukturmerkmale gefährdet sind. Diese Sintersimulation wird als Service über die virtuellen Engineering-Dienste von Forward AM bereitgestellt. Mithilfe solcher Tools können Benutzer feststellen, ob der Drahtdruck für Ihr Teil am besten geeignet ist.
Hochwertiger Draht
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△Ultrafuse 316L-Filament benötigt eine Düse, die so verschleißfest ist wie Stahl oder Rubin
Ultrafuse von Forward AM
BASF Ultrafuse 316L Edelstahl: 500 $ pro 3-kg-Spule
BASF Ultrafuse 17-4 PH Edelstahl: 350 $ pro 3-kg-Spule
Die Muttergesellschaft von Forward AM, BASF, ist eines der größten Chemieunternehmen der Welt. Ihr mit Metall angereichertes Filament heißt Ultrafuse und besteht aus Edelstahl 316L und 17-4 PH-Edelstahl. Beide Filamente bestehen zu 80 Prozent aus Metallpulver und einem proprietären Bindemittel auf Polymerbasis. Ultrafuse 17-4 PH, auch bekannt als Typ 630, ist ein gehärteter Chrom-Kupfer-Edelstahl, der magnetisch ist und eine gute mechanische und Korrosionsbeständigkeit bis zu 315 Grad aufweist. Der Ultrafuse 316L unterstützt ein breites Anwendungsspektrum, darunter Werkzeuge, Vorrichtungen und Vorrichtungen, Kleinserienproduktion, Funktionsteile und Prototypen. Der Draht ist nicht billig und kostet etwa 129 US-Dollar pro Kilo, der Ultrafuse 316L kostet etwa 465 US-Dollar für eine 3-kg-Spule und 349 US-Dollar für den Ultrafuse 17-4 PH, der auch in 1-kg-Spulen erhältlich ist.
Obwohl dieses Filament viel teurer ist als herkömmliche Polymer-3D-Druckfilamente, ist es kostengünstiger als viele kohlenstofffaserverstärkte PA-Filamente und reduziert die Kosten für die Herstellung kleiner bis mittlerer Metallteile erheblich. Je nach Design und Größe des Teils kann es kostengünstiger sein als jede andere Metall-AM-Technik. Das Drucken mit dem Ultrafuse 316L ist 1,4 bis 2 Mal günstiger als das Drucken mit den meisten Metallpulvern auf industriellen Metalldruckern.
●Durchmesser: 1,75 mm, 2,85 mm
●Spulengröße: 1 kg, 3 kg
●Materialzusammensetzung: 80 Prozent Edelstahl 316L; 17-4 PH-Edelstahl mit 20 Prozent thermoplastischem Klebstoff
●Düsentemperatur: 220-245 Grad
●Betttemperatur: 90-100 Grad
●Kühlung: nicht erforderlich
●Druckgeschwindigkeit: 30-40 mm/s
Bodenplatte: Glasbett mit Klebestiften
Düse: Jede verschleißfeste Düse (Stahl, Rubin usw.)
●Sinterdichte: 7,85 kg/m 3 (Ultrafuse 316L); 7,6 kg/m 3 (Ultrafuse 17-4 PH)
●Durchschnittliche Schrumpfung: X und Y 16 Prozent, Z 20 Prozent
●Empfohlene anfängliche Skalierungsfaktoren: X und Y 120 Prozent, Z 125 Prozent
●Technisches Datenblatt: Ultrafuse 316L, Ultrafuse 17-4 PH
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△Filament für den FDM-Druck von The Virtual Foundry
Sublimation 3D UPRISE 3D UPFM-316
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UPFM-316L Edelstahl: 700 Yuan (RMB) pro 750 g/Rolle
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△UPFM-316L Edelstahldraht
Shenghua 3D ist der Pionier und Marktführer der indirekten 3D-Drucktechnologie für Metall und Keramik in China. Hat sich der Förderung und Anwendung der indirekten Metall-/Keramik-3D-Drucktechnologie verschrieben und bietet Metall-/Keramik-3D-Drucker, Entwicklung von Metall-/Keramik-3D-Druckmaterialien, Entfettung, Sinter-Nachbearbeitungsausrüstung und -technologie, Qualitätsprüfung bis hin zu Druckdienstleistungen für verschiedene Branchen im In- und Ausland Ein komplettes Set an indirekten 3D-Drucklösungen für die Prozesskette.
Um den Anwendungsbereich von Metallwerkstoffen zu erweitern und die industriellen Produktionskosten zu senken. Ausgehend vom Materialaspekt hat Shenghua 3D hochwertige Metalldrähte entwickelt, die für gewöhnliche FDM-3D-Druckgeräte geeignet sind. UPFM-316L-Edelstahldraht ist eine Mischung aus Edelstahlpulver und Polymer, genau wie Standard-Thermoplastdraht, und sein Drahtdurchmesser beträgt 1,75 mm. Metallprodukte werden im indirekten 3D-Druckverfahren hergestellt. Das Polymer im Filament fungiert während des Druckvorgangs als Bindemittel und das gedruckte Teil wird als Grünkörper bezeichnet. Die Hauptpolymerkomponente wird in einem katalytischen Entbinderungsprozess entfernt, der Rest besteht aus reinen Metallpartikeln und restlichem Bindemittel, die dann bei einer Temperatur knapp unter dem Schmelzpunkt des Metalls gesintert werden, um die endgültige dichte Metallkomponente zu bilden.
UPFM-316L-Edelstahldraht zeichnet sich durch eine hervorragende Qualität und einen hohen Metallgehalt aus, wodurch das Risiko von Defekten wirksam verringert und die Erfolgsquote der Teile verbessert wird. Das Material weist eine starke Korrosionsbeständigkeit und hohe Duktilität auf und kann in großem Umfang in Industrieprodukten, der Luft- und Raumfahrt, medizinischen Geräten und anderen Bereichen eingesetzt werden. Es bietet die Vorteile niedriger Inputkosten und eines breiten Anwendungsbereichs. Und der Druckprozess ist rauchfrei, geruchsfrei, ungiftig und harmlos. Die Kosten für den 3D-Druck von Metall auf Basis des FDM-Verfahrens betragen nur weniger als 10 Prozent des herkömmlichen 3D-Metalldruckverfahrens, was für wissenschaftliche Forschungseinrichtungen und die allgemeine Industrie sehr attraktiv ist. Dieses Material kann dem Metall-3D-Druck dabei helfen, Fusionsanwendungen schnell zu realisieren und die additive Metallfertigung erschwinglicher und zugänglicher zu machen, was die Popularisierung der additiven Fertigungsindustrie stark unterstützt.
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△UPFM-316L Parameter und Eigenschaften von Edelstahldrähten
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△UPFM-316L Edelstahldrahtprobe
Filamet von The Virtual Foundry
●Der Virtual Foundry Edelstahl 316L: 700 $ pro 3 kg
●Die virtuelle Gießerei 17-4 PH-Edelstahl: 900 $ pro 3 kg
Der in den USA ansässige Materialhersteller The Virtual Foundry ist auf Draht spezialisiert und bietet neun Filamets an, darunter Edelstahl 316L, Inconel 718-34 F-Stahl, Titan, Kupfer, Aluminium und, neu für 2023, H13-Werkzeugstahl. Der 316L-Edelstahldraht des Unternehmens besteht zu etwa 85 Prozent aus Metall und kann in jedem FDM-Drucker verwendet werden, erfordert jedoch einige zusätzliche Geräte. Um beispielsweise mit dem 316L des Unternehmens zu drucken, benötigen Sie einen FilaWarmer, um das Filament aufzuwärmen.
Filamet kann mit etwas niedrigeren Düsentemperaturen ({{0}} Grad) und viel niedrigeren Betttemperaturen (40-50 Grad) drucken. Zu bedenken ist außerdem, dass für das Filament des TVF eine 0,6-mm-Edelstahldüse erforderlich ist, während Sie für die Ultrafuse die eher standardmäßige Düse mit 0,4 mm Durchmesser verwenden können. Aufgrund des hohen Metallgehalts von Filamet bricht es leichter als Standard-PLA. TVF empfiehlt, die Spule für eine Direktantriebs-Extrusionseinrichtung direkt über dem Drucker aufzuhängen, für eine Bowden-Konfiguration in der Nähe oder darunter.
Pro Kilogramm kostet Edelstahl 319L 273 US-Dollar, Kupfer 121 US-Dollar und Titan 832 US-Dollar. TVF stellt Druckerkonfigurationsdateien zur Verfügung, die Sie als Ausgangspunkt für das Experimentieren mit Material in die Slicer-Software hochladen können. Für die Nachbearbeitung benötigen TVF-Materialien nur einen Schritt, das Erhitzen in einem Ofen. Für Kunden ohne Sinterausrüstung hat TVF eine Partnerschaft mit Sapphire 3D, einem Metall-3D-Druckdienst aus Chicago, geschlossen, um Drucke für etwa 50 US-Dollar pro Kleinteil zu verarbeiten.
●Durchmesser: 1,75 mm, 2,85 mm, Körnung
●Spulengröße: 500 g, 1 kg
●Materialzusammensetzung: 80 Prozent 316L-Edelstahl oder 17-4 PH-Edelstahl plus 20 Prozent Kunststoffpolymer
●Düsentemperatur: 205-235 Grad
●Betttemperatur: 40-50 Grad
●Kühlung: nicht erforderlich
●Druckgeschwindigkeit: 30 mm/s Start
Bauplatte: beliebiges Material, aber mit einer Schicht zwischen Druck und Unterlage (z. B. blaues Farbband oder Klebestift)
●Düse: 0,6 mm oder größer, Standard-Edelstahl
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△Teile aus 316L-Edelstahldraht, neu formuliert von Nanoe
Nanoes Zetamix
Zetamix aus Nanoe 316L-Edelstahl: 1.500 $ pro 3 kg
Zetamix in Nanoe H13 Steel: 1.500 $ pro 3 kg
Der französische Materialhersteller Nanoe bietet 316L-Edelstahldraht und H13-Werkzeugstahldraht an. Das Bindemittel der beiden Filamente besteht zu etwa 52 bis 55 Prozent aus Metall, sodass sie mit einer viel niedrigeren Düsentemperatur drucken können als andere Marken, mit denen Sie Endteile erhalten können Bei einer Dichte von 90 bis 91 Prozent ist mit einer Schrumpfung von 16 bis 21,3 Prozent zu rechnen. Globale Händler bieten 500 Gramm 319L-Edelstahl und H13-Werkzeugdraht für knapp 300 US-Dollar pro Kilo an.
●Durchmesser: 1,75 mm, 2,85 mm
●Spulengröße: 500 g, 1 kg
●Materialzusammensetzung: 55 Prozent Edelstahl 316L oder 52 Prozent H13-Stahl
●Düsentemperatur: 180 Grad
●Betttemperatur: 30 Grad
●Kühlung: nicht erforderlich
●Druckgeschwindigkeit: 15 bis 50 mm/Sek., abhängig von der Teileform
●Düse: 0,6 mm oder größer, Standard-Edelstahl
●Empfohlene anfängliche Skalierungsfaktoren: X und Y 120 Prozent, Z 125 Prozent
●Technisches Datenblatt: 316L, H13
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△Edelstahldraht von Nanovia
Nanovias Mt 316L
●Mt 316L Edelstahl: 900 $ pro 3 kg
Der französische Materialhersteller Nanovia bietet 316L-Edelstahldraht mit niedrigem Kohlenstoffgehalt an, und die gedruckten Teile können ohne vorherigen chemischen Entbinderungsschritt direkt gesintert werden. 500 Gramm kosten etwa 150 US-Dollar. Das Mt 316L-Filament ermöglicht den Druck dichter Edelstahlteile mit Standard-3D-Druckern, die dann ohne chemische Entbinderung gesintert werden können. Nanovia behauptet, dass das Ergebnis nach dem Sintern ein 100-prozentiges Edelstahlteil sei.
●Durchmesser: 1,75 mm, 2,85 mm
●Spulengröße: 500 Gramm
●Düsentemperatur: 170 Grad – 100 Grad
●Betttemperatur: 40 Grad – 60 Grad
●Druckgeschwindigkeit: 20 bis 40 mm/Sek., abhängig von der Form des Teils
●Düse: 0,6 mm oder größer, Standard-Edelstahl
●Schrumpfungsrate: 10 Prozent – 15 Prozent
●Technisches Datenblatt: 316L
Draht-3D-Drucker
Markgeschmiedet Metall X Gen2
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△Das Markforged Metal X-System umfasst einen 3D-Drucker, eine Entbinderungseinheit und einen Sinterofen
Markforged brachte 2017 das Metal Der Metal X ist ein Dual-Extruder-3D-Drucker mit beheizter Kammer, der Schichthöhen von 50 Mikrometern erreichen kann. Im Gegensatz zu anderen Druckerherstellern bietet Markforged sechs Metalle in seinem proprietären Sortiment an, darunter Kupfer und Iconel. Mit Kupfer erhält man ein zu 98 Prozent dichtes Metallteil mit einer Bruchdehnung von 45 Prozent und einer Zugfestigkeit von 193 MPa.
Das Entfernen von Stützen ist ein großes Problem beim Metall-3D-Druck, und Markforged bietet eine relativ einzigartige Lösung: Zwischen dem Druck und der Stütze, die beide aus Metall gedruckt sind, befindet sich eine dünne keramische Trennschicht, die schnell und ohne Werkzeug entfernt werden kann. Lassen Sie sich leicht von der Stütze lösen.
Markforged bietet die Entbinderungseinheit Wash 1 und den Sinterofen Sinter 2 an und ermöglicht so die komplette Produktion von Metallteilen im eigenen Haus. Wash-1 taucht das Grünteil in eine spezielle Flüssigkeit, die das Hauptbindematerial entfernt und das Teil halbporös macht, sodass das verbleibende Bindemittel beim Sintern verbrennen kann. Mit Temperaturen von bis zu 1300 Grad kann der Sinter 2-Ofen eine breite Palette handelsüblicher Metalle aus dem Magerzustand zu völlig dichten Metallteilen sintern.
Das Ganzmetall-3D-Drucksystem wird von der cloudbasierten Eiger-Workflow-Software des Unternehmens angetrieben, die es Benutzern ermöglicht, „digitale Teile“ zu speichern, die auf jedem Metal X-Drucker an jedem Ort gedruckt werden können. Eiger verfügt außerdem über Teilesimulationsfunktionen, um die Teileleistung und Druckeinstellungen vor dem Drucken zu überprüfen. Der Metal Die Materialkosten liegen zwischen 150 und 300 US-Dollar pro 200-cm³-Spule.
Markgeschmiedetes Metall X:
●Bauvolumen: 250 x 220 x 200 mm
●Druckkammer: Heizung
●Druckbett: beheizte, vakuumversiegelte Druckplatte, automatische Bettnivellierung
●Mindestschichthöhe: 50 Mikrometer
Desktop-Studiosystem aus Metall
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△Desktop Metal Studio System Metall-3D-Drucker und passender Sinterofen
Desktop Metal ist einer der Pioniere im Bereich Metallauftrags-3D-Druck, der den Preis senkt und die Benutzerfreundlichkeit von Metall-3D-Druckern erhöht. Das 2016 eingeführte Studiosystem kann ähnlich wie Gussteile bis zu 98 Prozent dichtere Teile herstellen. Alle Materialien von Studio Systems werden mit einem Datenblatt geliefert, in dem die erwarteten mechanischen Eigenschaften aufgeführt sind. Die Kupferteile von Desktop Metal weisen eine Bruchdehnung von 37 Prozent und eine Zugfestigkeit von 193 MPa auf.
Nach der Veröffentlichung des Studio Systems führte Desktop Metal eine neue Technologie ein und schuf einen zweistufigen „Drucker-zu-Sinter“-Prozess, der den Entbinderungsschritt überflüssig macht. Durch die Verwendung einer proprietären Materialformulierung können Teile direkt im Ofen gedruckt werden, ohne dass eine Lösungsmittel-Entbinderungsphase erforderlich ist, wodurch Zeit und Lösungsmittelmaterialien gespart werden. Als einer der Pioniere dieser Technologie legte Desktop Metal den Grundstein für die Nachfolge anderer Druckerhersteller. Die Lösung umfasst einen Drucker, proprietäre Materialien, proprietäre Software, einen eigenen Sinterofen und einen abnehmbaren Ständer mit einem keramischen Schnittstellenmaterial zwischen der Stützstruktur und dem Teil, sodass das Teil leicht von Hand zerlegt werden kann.
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△Das Studiosystem und die Öfen von Desktop Metal ermöglichen Metallteile in Produktionsqualität
Ungefähr 275 $000 für den Studio System 3D-Drucker und -Ofen:
●Bauvolumen: 300 x 200 x 200 mm
Schichthöhe (grüner Zustand): 50 Mikrometer
●Beheiztes Bett: 70 Grad
●Maximales Baugewicht (grüner Status): 6,5 kg
Raise3D Forge1
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△MetalFuse ist eine Produktreihe, die aus dem Metall-3D-Drucker Forge1, einer D200-E-Entfettungsmaschine und einem S200-C-Sinterofen besteht
Forge1 von Raise3D ist ein professioneller großformatiger 3D-Metalldrucker, der Teil der MetalFuse-Lösung des Unternehmens ist, die den Drucker, eine D200-E-Entbinderungseinheit und einen S200-C-Vakuumsinterofen mit einer Temperatur von 1500 Grad umfasst . Mit diesen drei Maschinen kann Raise3D einen optimierten Arbeitsablauf für die hausinterne Produktion von Metallteilen mithilfe einer Software bereitstellen, die automatisch die Druckschrumpfung berechnet, sodass die endgültigen Abmessungen nach dem Entbindern und Sintern genau und gebrauchstauglich sind. Forge1-Drucker verfügen über zwei Extruder, selbstnivellierende Betten, Rundlaufsensoren und HEPA-Filter mit Aktivkohle. Das MetalFuse-System druckt mit BASF Forward AM Ultrafuse-Edelstahl. Der Dual-Extruder druckt mit der derzeit nur in Europa erhältlichen Ultrafuse-Stützschicht der BASF, einem Aluminiumoxidmaterial, das zur „Schichtisolation“ verwendet wird. Mit anderen Worten: Es sorgt dafür, dass der Trennträger nach dem Sintern die Trennschicht zwischen dem Träger und dem Druck bildet.
●Bauvolumen: 300 × 300 × 300 mm
● Filamentdurchmesser: 1,75 mm
●Schichthöhe: 100 Mikrometer
●Betttemperatur: 120 ºC
BCN3D Epsilon W50
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△BCN3D Epsilon W50 Gen 2 3D-Drucker
Der Druckerhersteller BCN3D bringt im November 2021 ein Metallpaket auf den Markt, das Ultrafuse-Edelstahldraht (316L und 17-4 PH), Magigoo-Kleber, Software und zwei Hot-Ends für etwa 1.200 US-Dollar enthält. BCN3D bietet außerdem spezifische Designrichtlinien und Prozessanforderungen für Metallteile. Das Metal Pack ist nicht nur für den W50, sondern für die gesamte Epsilon-3D-Druckerfamilie (W50SC, Epsilon W27 und W27SC) erhältlich und bietet verschiedene Größen und Preisklassen für den Einstieg in die Produktion von Metallteilen.
Metal Pack ist für die Herstellung von Ersatzteilen, Funktionsprototypen und Werkzeugen konzipiert, hauptsächlich für die Pharma-, Lebensmittel-, Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die verarbeitende Industrie. Mit diesem Verfahren hergestellte Teile verhalten sich nahezu identisch mit denen, die durch Metallspritzguss oder CNC hergestellt werden, und bieten eine bürofreundliche Lösung mit größerer Gestaltungsfreiheit.
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△Metallteile, die mit Ultrafuse-Edelstahldraht auf dem BCN3D Epsilon 3D-Drucker hergestellt wurden, können poliert werden, um die Oberflächengüte zu verbessern
BCN3D-Druck Gold
