3D-Drucktechnologien von Desktop Metal

Die BMD™-Technologie

Die patentierte BMD™- 3D-Drucktechnologie (Bound Metal Deposition) wird von Desktop Metal seit dem Jahr 2015 entwickelt.

Es handelt sich um eine additive Verfahrenstechnik, mit der sich komplexe Bauteile und Baugruppen aus Metall schnell und einfach herstellen lassen. Je nach Anforderung stehen hochwertige, Metall-Legierungen aus Stahl, Edelstahl, Kupfer und Kovar zur Verfügung. 31 weitere Legierungen aus Aluminium, Karbid, Magnetit, Titan sowie Superlegierungen, mit den unterschiedlichsten thermischen und mechanischen Eigenschaften, befinden sich in der Entwicklung.

Aufgrund des sauberen Prozesses eignen sich BMD™-Anlagen zudem bestens für den Einsatz in büronaher Umgebung.

DER BMD™-PROZESS

Zu Beginn des Druckprozesses werden die 3D-Daten mit der zum DM Studio Metall-3D-Drucker gehörenden Software aufbereitet. Hierbei wird das zu erstellende Objekt in der für den Bauprozess optimalen Lage im Bauraum positioniert und von der Software in mathematisch berechnete Schichten zerlegt (Slicing). Danach werden die Aufmaße für Schrumpfung, Werkzeugbahnen und Verfahrwege von der Software automatisch generiert.

Auch erforderliche Stützkonstruktionen für das Erstellen von Überhängen und komplexen Geometrien werden, soweit erforderlich, automatisch berechnet. Die aufbereiteten, geschnittenen Daten werden anschließend mit allen nötigen Parametern an den DM Studio Metall-3D-Drucker übertragen.

Beim BMD™-basierten 3D-Druck werden MIM gebundene Metallstäbe aufgeschmolzen, mit einem in X- und Y- beweglichen Maschinenkopf durch eine feine Düse extrudiert und als halbflüssiger Metallstrang schichtweise auf einer Bauplattform wieder abgesetzt. Die Schichtstärke hierbei beträgt 0,050 mm. So entstehen Schicht für Schicht die sogenannten Grünlinge.

Die Folgeprozesse

Nach Fertigstellung des Druckvorgangs können die Grünlinge bei Bedarf noch feingeschliffen werden, bevor sie im nächsten Schritt in den softwaregesteuerten DM Studio Entbinder gegeben werden, wo ein Großteil der verarbeiteten organischen Bindemittel durch Lösungsmittelextraktion herausgelöst wird. Die Bauteilgeometrie und die chemische Reinheit des Werkstoffs werden hierdurch nicht beeinflusst und dank seiner emissionsarmen Konstruktion sind keine externe Be- und Entlüftung notwendig.

Nach dem Herauslösen der Bindemittel sind die sogenannten Bräunlinge nun bereit für den letzten Schritt - dem Sintern. Beim Sintern werden über ein Wärmenachbehandlungsverfahren verbliebene Pulverpartikel in einen festen Verbund überführt. Die Bräunlinge werden im softwaregesteuerten DM Studio Sinterofen Temperaturen nahe der Schmelztemperatur des jeweiligen Werkstoffs ausgesetzt. Dadurch wird die Festigkeit und Dichte der Bauteile nochmals erhöht und das Bauteil schrumpft auf seine gewollte Sollgröße.

Die während dem 3D-Drucken mitaufgebauten Stützkonstruktionen gehen keine feste Verbindung mit dem eigentlichen Bauteil ein und können nach dem Sintern einfach von Hand herausgebrochen werden.