Das Unternehmen Uniformity Labs, Polimotor und Incodema3D untersuchten in einer Fallstudie die Durchsatzvorteile von Uniformity-Pulvern. Dazu stellten sie eine Nockenträger-Motorkomponente aus dem Material AlSi10Mg mit verschiedenen Schichtdicken mit dem Metall-3D-Drucker her. Wir fassen das Ergebnis der Untersuchung zusammen.

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Der Hersteller von technischen Materialien für die fortschrittliche Fertigung Uniformity Labs, der Rennwagenmotoren-Entwickler Polimotor und das Metall-3D-Drucker-Unternehmen Incodema3D geben laut einer Pressemitteilung ihre Zusammenarbeit im Rahmen einer Fallstudie mit dem Titel „Transportation Case Study
Polimotor Cam Tray“ bekannt. Polimotor hat seine Nockenträger-Motorkomponente mitsamt den CAD-Dateien für eine Bewertung der Durchsatzvorteile von Uniformity-Pulvern mit optimierten Druckparametern bereitgestellt.

Tests mit AlSi10Mg-Pulver mit niedriger Porosität

3D-gedruckte Nockenträgerkomponente
In Durchsatztests druckten sie die Nockenträgerkomponente mit AlSi10Mg-Pulver von Uniformity Labs (Bild © Uniformity Labs).

Incodema3D druckte mit seinem EOS M290 3D-Drucker Nockenträger-Motorkomponenten mit AlSi10Mg-Pulver mit ultraniedriger Porosität von Uniformity Labs und optimierten Bauparametern. Zuerst stellten sie die zwei Hälften des Bauteils mit 30 µm und 50 µm Schichtdicke her, um die simulierten Bauzeiten zu validieren und die Vorteile des erhöhten Durchsatzes der Pulver und Parameter von Uniformity Labs zu demonstrieren ohne die Materialeigenschaften zu beeinträchtigen.

Uniformity Labs kümmerte sich um Bauzeitsimulationen mit Uniformity HPS-Einstellungen bei 30 µm und 50 µm, um sie mit EOS 30 µm und 40 µm Standardeinstellungen zu vergleichen. Bei den gleichen 30-µm-Schichten zeigte Incodema3D eine 181-prozentige Verbesserung des Durchsatzes gegenüber herkömmlichem EOS-Pulvern und Parametern ohne Kompromisse bei den Materialeigenschaften und lieferte eine Dichte von über 99,9 % am oberen Ende der Kette. Bei 50-µm-Schichten zeigte Incodema3D eine 163-prozentige Verbesserung des Durchsatzes gegenüber der konventionellen 40-µm-Bauzeit von EOS ohne Kompromisse bei den Materialeigenschaften und lieferte eine durchschnittliche Dichte von 99,85 %.

Ergebnisse des Materialtests
Die Tests zeigten bis zu181-prozentige Verbesserung des Durchsatzes gegenüber konventionellem EOS-Pulver (im Bild: Testresultate)(Bild © Uniformity Labs).

Stimmen der Beteiligten

Adam Hopkins, Gründer und CEO von Uniformity Labs, sagte:

„Dies ist eine strategisch wichtige Fallstudie, da sie die erheblichen Vorteile der Verwendung unserer technischen Materialien für die fortschrittliche Fertigung kritischer Komponenten für den Einsatz in der Transportindustrie zeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass wir eine schnellere und kostengünstigere Teileproduktion erreichen können, ohne die Materialeigenschaften zu beeinträchtigen.“

Matti Holtzberg, Gründer von Polimotor, sagte:

„Seit wir 1980 den weltweit ersten superleichten Polymermotor entwickelt haben, haben sich die Fertigungstechnologien so weiterentwickelt, dass wir 3D-gedruckte Metallkomponenten zusammen mit den Polymerkomponenten in das Motordesign integrieren können. Die Fallstudie, die wir soeben zum Engine Cam Tray abgeschlossen haben, mit dem fortschrittlichen Aluminiumlegierungspulver und den Druckparametern von Uniformity, die bei Incodema3D hergestellt wurden, zeigt erhebliche Vorteile bei der Herstellungszeit, was sich erheblich auf die Reduzierung der Kosten für die Herstellung dieser und anderer Komponenten auswirken wird für unseren Motor. Neben den inhärenten Vorteilen, die der 3D-Druck bei der Gewichtsreduzierung und der Optimierung von Designs bietet, hat die Möglichkeit, Kosten zu senken, ohne Kompromisse bei den Materialeigenschaften einzugehen, erhebliche Auswirkungen nicht nur auf die Herstellung von Rennmotoren, sondern auch auf die globale Automobilindustrie, die mit einer wachsenden Nachfrage nach leichteren, sparsamere Autos.“

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