3D-Printing (3DP)

3D-Printing (3DP)

Mit dem Pulver-Bindeverfahren wird beim 3D-Printing (3DP), ähnlich wie beim Selektiven Lasersintern, das pulverförmige Ausgangsmaterial schichtweise aufgetragen. Um dieses zu verfestigen und die einzelnen Schichten zu verbinden wird über einen Druckkopf ein flüssiger Binder auf den Schichtquerschnitt des Bauteils aufgedruckt. Die so verklebte Pulverschicht wächst Schicht für Schicht im Pulverbett heran und wird gleichzeitig durch das überschüssige Pulver gestützt. Somit sind keine zusätzlichen Stütz- und Supportstrukturen notwendig. Abschließend wird das überschüssige Pulver abgesaugt und kann zur Herstellung neuer Bauteile genutzt werden.

Verfahrensweise des 3D-Printing

3D-Printing (3DP), Quelle: eigene Darstellung

Eine Zusammenfassung der Vorteile und Nachteile des 3D-Printing

Eine Zusammenfassung der Vorteile und Nachteile des 3D-Printing, Quelle: eigene Darstellung

Durch eingefärbte Binder können mehrfarbige Bauteile erzeugt werden. Je nach Ausgangswerkstoff sind unterschiedliche Nachbearbeitungsverfahren und Binder notwendig. So müssen beispielsweise aus Kalkpulver oder Gips hergestellte Bauteile mit Druckluft von den Pulverresten befreit werden. Da nicht infiltrierte Bauteile spröde sind, werden diese zusätzlich mit Epoxidharz oder Wachs infiltriert um deren Festigkeit zu erhöhen. Werden Metalle (meist Edelstahlpulver) als Ausgangswerkstoff genutzt, wird als Bindemittel ein spezieller Kunststoff als Kleber eingesetzt. Der erzeugte Grünling hat jedoch ebenfalls eine geringe Festigkeit und wird erst durch eine nachträgliche Wärmebehandlung und Infiltration zu einem mechanisch belastbaren Bauteil, welcher beispielsweise für das Druck- und Spritzgießen verwendet werden kann. Das im Jahre 1993 durch das Massachusetts Institut of Technology patentierte Verfahrensprinzip zeichnet sich durch seine große Materialpalette aus. Durch die Verwendung von Druckköpfen (ähnlich wie bei Tintenstrahldruckern) anstelle eines Lasers und durch hohe Baugeschwindigkeiten entstehen Kostenvorteile. Nachteilig wirken sich die geringe Festigkeit sowie die hohe Oberflächenrauheit aus, da damit ein erhöhter Bearbeitungsaufwand durch die Nachbearbeitungsbedürftigkeit der Bauteile verbunden ist.