Wie funktioniert Metall 3D Druck?

Die Vorbereitung

Im Allgemeinen ist es nicht kompliziert: Jede 3D Druck-Verfahren arbeitet auf der Basis des schichtweisen Aufbaus. Ausgangspunkt hierfür ist der Datensatz -der hoffentlich alle Design-Richtlinien des 3D Drucks entspricht. Dieser Datensatz wird -in Form einer .stl-Datei- in ein Programm geladen, das ihn in Scheiben schneidet. Daher auch der Name dieser Software-Familie: Slicer.

Übertragung der Daten zum Drucker

Die gesliceten Datensätze werden online an den Drucker übermittelt, entweder um direkt gedruckt zu werden, oder in eine Print Queue -also eine digitale Warteschlange.

Der Druck

Beim Drucken selbst wird eine Schicht des Datensatzes nach der anderen vom Druckkopf abgefahren, während Druckmaterial aus einer Düse gepresst wird. Das Druckmaterial besteht aus Metallpulver und einem flexiblen Trägermaterial aus Kunstwachs und Kunststoff. Das nach dem Druck entstandene Bauteil wird als "Grünling" bezeichnet, da es noch nicht die Endhärte erreicht hat.

Das Auswaschen

Der Grünling kommt anschließend in eine Auswaschanlage, wo das Kunstwachs ausgewaschen wird. Im Anschluss an das Auswaschen werden die Bauteile "Braunling" genannt und sind recht zerbrechlich, da die Struktur nur noch vom verbliebenen Kunststoff zwischen den Pulverkörnern in Form gehalten wird.

Das Sintern

Die gewaschenen und getrockneten Bauteile -die Braunlinge, werden entsprechend getrennt nach Material im Ofen gesintert. Der Sinterofen erhitzt die Teile erst soweit, dass der enthaltene Kunststoff komplett ausgebrannt wird und anschließend noch höher bis kurz unterhalb der Schmelztemperatur. Bei dieser Temperatur schmilzt die Randschicht der Pulverkörner an, sodass ein homogener Körper entsteht. Der Sinterprozess beinhaltet anschließend noch ein Entspannungsglühen, sowie eine Abkühlphase.

Die Nachbearbeitung

Abschließend werden so entstandene Bauteile häufig noch zerspant und/oder noch mit Gewinden versehen um die Funktionsanforderungen zu erfüllen.