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Der 3D-Druck von Metall ist sehr kostspielig. Viele Unternehmen, darunter auch ValCUN aus Belgien, arbeiten daran, erschwinglichere Verfahren zu entwickeln. ValCUN will mit seinem Ansatz Laser und Pulver vermeiden, um so jedes Ausgangsmaterial verwenden zu können. Sie setzen auf Aluminium, bei dem sie auch Dosen und Schrott als Material für den 3D-Druck nutzen möchten. Ihre entwickelte Methode der geschmolzenen Metallabscheidung (Molten Metal Deposition, kurz MMD) liefert eigenen Angaben zu Folge hohe Aufbauraten, welche mit Schweißen oder WAAM vergleichbar sind. Vier Jahre hat ValCUN an der Herstellung erschwinglicher Metalldrucke gearbeitet.
Details zur geschmolzenen Metallabscheidung (Molten Metal Deposition)
Bei der geschmolzenen Metallabscheidung (Molten Metal Deposition, MMD) wird Aluminiumdraht als Ausgangsmaterial verwendet. Das vorgewärmte geschmolzene Metall wird auf ein Werkstück extrudiert. Ein Plasmastrahl erwärmt die Oberfläche genau dort, wo das geschmolzene Material abgeschieden werden soll. Das Vorheizen hilft, die neue Schicht mit der vorhandenen zu verschmelzen.
Mit dem vorgewärmten lokalisierten Plasmaschweißen wird eine hohe Abscheidungsgeschwindigkeit erreicht. Der Prozess verbraucht weniger Wärme und Energie, da das Metall zuerst geschmolzen, dann das Werkstück erwärmt und das Material abgeschieden wird. Die Entwickler gehen davon aus, dass so auch weniger Energie beim Beheizen einer Kammer nötig ist.
In einem Interview mit dem Magazin 3dprint.com erklärt Jonas Galle, dass MMD schneller und günstiger als Pulverbettfusionsprozesse ist. Es könne auch Granulat verwendet werden. Dass kein Laser nötig ist, macht den 3D-Druck von Metall mit dieser Methode ebenfalls günstiger.
Vorteile des MMD-Prozesses
Die Auflösung beträgt momentan 0,4 mm. ValCUN möchte an der Arbeit mit Aluminium festhalten und später Kupfer nutzen. Mit MMD wird weniger Energie fürs Heizen aufgewendet. Teile werden weniger belastet, wodurch weniger Probleme mit Ausdehnung und Rissbildung auftreten.
Kühlkörper und Wärmetauscher seien nur zwei von vielen Anwendungen für die Arbeit mit Aluminiummaterialien. Auch die Hybridfertigung könnte ein Thema sein. Das Unternehmen führt derzeit Pilotprojekte durch und wird seine erste kommerzielle Veröffentlichung im Jahr 2021 starten. Einen 3D-gedruckten Wärmetauscher für den Einsatz in ferngesteuerten Flugzeugsystemen für das US-Militär haben wir hier vorgestellt.
Erschwinglicher 3D-Druck von Metall
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