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Weltweit erster dreidimensionaler Metalldruck!

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smokeonthewater

Premium (World), Berlin

Weltweit erster dreidimensionaler Metalldruck!

Kleine Sensation auf der "InPrint" – einer Sonderschau für industrielle Druckverfahren auf der "Hannover Messe" 2014:
Erstmals auf der Welt wurden metallische Bauteile in großer Stückzahl gedruckt – ein Verfahren von Dr. Thomas Studnitzky und Dr. Martin Dressler
vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden.

Der "3D-Druck" ist zurzeit ein Modethema. Unter dem Synonym "Rapid Prototyping" werden überall 3D-Drucksysteme installiert.
Die PC-gesteuerten "Drucker" modellieren schichtweise aus einer Kunststoffmasse komplizierte Objekte heraus, in kleiner Stückzahl.

Der 3D-Druck vom Fraunhofer IFAM ist jedoch etwas völlig anderes: nicht Kunststoff, sondern Metall; nicht kleine Stückzahl, sondern Masse!
Das Geheimnis liegt in der Wahl des Druckverfahrens und des Metallwerkstoffs.

Als Druckverfahren wird der Siebdruck angewandt, wie er z.B. vom Bedrucken von T-Shirts oder Tastaturen her bekannt ist.
Allerdings ist das Siebgewebe [Foto links oben] so feinmaschig, dass Mikrostrukturen bis 0,06 mm Feinheit realisierbar sind.
Das größte fotografierte Teil [links unten] ist so groß wie eine 2-Euro-Münze, die kleinsten Teile [rechts oben] sind kleiner als Streichholzkuppen.

Verwendbar sind alle Metalle in Pulverform, z.B. Alu, Stahl oder Kupfer. Im Druck entstehen so Teile, die sich nicht anders herstellen ließen.
Insbesondere Mikrozellen und -lamellen können nicht gefräst oder mit Laser gespant werden, sie müssen aus Pulver aufgebaut werden.

Nach dem Druckvorgang werden die in Pasten gebundenen Pulver bei einer exakt festgelegten Temperatur gesintert ("verbacken").
Die geeigneten Sinterverfahren nennen sich "Melt Spinning", "Schmelzextraktion", "Spark Plasma Sintering" und "Mikrowellensintern".

http://www.ifam.fraunhofer.de/de/Dresden/Zellulare_metallische_Werkstoffe/3D_Metal_Printing.html

Comentarios 10

smokeonthewater 14/04/2014 10:13
@Axel: Du hast das Prinzip perfekt verstanden. Sobald sich der Durchmesser oder Grundriss der Teile ändert, muss ein neues Sieb passgenau über den bisher gedruckten Schichten angeordnet werden. Das erscheint etwas umständlicher als das bisherige sieblos druckende Rapid Prototyping, mit dem man aber keine so kleinen Teile in so hoher Auflösung und so hoher Stückzahl produzieren könnte.
VG Dieter
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DDA 14/04/2014 10:00
Vielen Dank für den höchst interessanten Einblick in diese höchst interessante Technologie. Eine Frage hab ich noch dazu: Wenn der Aufbau schichtweise im Siebdruck entsteht, gibt es dann für jede Schicht eine eigenes Sieb? Dann ist die Dicke des Siebes die Begrenzung der Strukturgröße in der dritten Dimension - und alles steht und fällt mit der höchstgenauen Positionierung der Siebe nacheinander...

VG
Axel
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Andreas E.S. 13/04/2014 12:23
Dank deiner ausführlichen Erläuterungen habe ich zum ersten Mal eine Vorstellung gewonnen wie feste Teile gedruckt werden können. Danke für die verständliche Erklärung. Man ahnt kaum, wohin die Entwicklung der modernen Technik noch hin geht.
Dir einen schönen Sonntag.
LG Andreas
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vitagraf 13/04/2014 8:33
schön dokumentiert.
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Foto-Nomade 12/04/2014 7:18
Sehr, sehr intereassant, zu lesen, was Du uns mitgebracht hast, Dieter.
~
Danke zu

Und auch hier hängen Schiffsmodelle von der Decke.
Der Glockenturm (drei Glocken) aus zwei aufrechten Stahlsegmenten, Schifsrumpfsegmenten gleich, befindet sich neben der Kirche.
Und überhaupt ist es in dem Ort wie in Worpswede, eine große Künstlerkolonie.
~

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Foto-Nomade 11/04/2014 21:13
Sehr, sehr intereassant, zu lesen, was Du uns mitgebracht hast, Dieter.
~
Danke zu

~

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smokeonthewater 11/04/2014 17:51
@SoA: Hier wird nichts gegossen oder geflockt. Es ist ein vielschichtig aufgebauter Siebdruck mit abschließendem Sintern.
Es wird ein Nischenverfahren bleiben, denn weniger komplizierte Bauteile lassen sich weiterhin klassisch gießen oder spanen.
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Strato Caster 11/04/2014 17:33
Wieder was gelernt. Klasse.
LG Thilo
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smokeonthewater 11/04/2014 17:22
@Franz: Im Dentallabor werden Implantate und Brücken aus Keramik herausmodelliert oder auch gesintert. Nur sind das Einzelanfertigungen und keine Massenbauteile.
Beim Metalldruck wachsen die Metallbauteile nebeneinander in einem Keramikbett unter dem Sieb. Mehrere Male wird die Metallpaste durchs Sieb gedrückt, bis die Teile ihre Höhe erreicht haben. Manchmal muss auch das Sieb gewechselt werden, wenn sich der Druckmesser der Teile ändert.
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Pacoli 11/04/2014 16:58
Hallo Dieter,
sehr interessant Dein Bericht. Wenn ich mich nicht täusche, wird ein ähnliches Verfahren schon länger bei Dentallabors verwendet.
Wünsche Dir ein schönes WE! Gruß
Franz
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