High Speed Sintering: 3D-Druck nähert sich mit Inkjet-Druckköpfen dem Auflagendruck an

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Additive Fertigung, wie ich den 3D-Druck lieber bezeichne, ist in der Regel vor allem durch eines gekennzeichnet: Es ist langsam. Entsprechend viel Forschungsaufwand zur Beschleunigung der additiven Prozesse wird betrieben, damit der 3D-Druck aus seiner Nische für Prototyping und Mini-Serien ausbrechen kann. Nun ist in einem gemeinsamen Forschungsprojekt in Großbritannien und ausgerechnet mit Inkjet-Technologie ein schnelles Verfahren entwickelt worden, das das wirtschaftliche Fertigen von 3D-Produkten auch in höherer Stückzahl verspricht. Die erste Maschine mit dem so genannten High Speed Sintering (HSS) fertigt bereits seit einigen Monaten.

Beispiele aus dem High Speed Sintering für verschiedene Anwendungsbereiche (Abb.: Xaar)
Beispiele aus dem High Speed Sintering für verschiedene Anwendungsbereiche (Abb.: Xaar)

Die wie das Projekt Factum genannte Maschine arbeitet mit dem Sintering-Prozess (die verschiedenen Hauptverfahren der additiven Fertigung haben ich in diesem Beitrag erläutert) und fertigt bis zu fingergroße Teile unterhalb von zehn Sekunden je Exemplar. Die Maschine hat dafür Inkjet-Druckköpfe von Xaar im Einsatz. Mit diesen wird ein Bindemittel in ein Pulverbett „gedruckt“. Gleichzeitig kommt eine Infrarot-Lampe zum Einsatz. Das Bindemittel nimmt die thermische Energie des IR-Lichts auf und veranlasst die Material-Polymere im Sintering-Pulver zum Schmelzen und Zusammenbacken. Dieser Prozess wird schichtweise wiederholt, bis das 3D-Objekt fertig aufgebaut ist. Ziel der Entwicklung sind Fertigungszeiten unter einer Sekunde je Exemplar.

Druckkopf Xaar 1002 AMp (Abb.: Xaar)
Druckkopf Xaar 1002 AMp (Abb.: Xaar)

Entwickelt wurde das HSS-Verfahren vom Universitäts-Spinout FaraPack Polymers aus Sheffield und Forschern der Loughborough University, die die Maschine entwickelten. Das Verfahren ist auch bereits zum Patent angemeldet. Xaar, der Hersteller des Druckkopfs namens 1002 AMp – AM steht für Advanced Manufacturing – hat es nicht weit von seinem Standort in Cambridge. Die besondere Herausforderung für Xaar dürfte es gewesen sein, den Druckkopf auch für Tinten mit einem hohen Anteil an Festpartikeln fit zu machen. Erstmals zu sehen war der Xaar 1002 AMp übrigens auf der InPrint (Messe für Industriellen Druck) im April in Hannover.

Die Projektpartner sind nun an weiteren Industriepartnern interessiert, nachdem sich bereits der Luftfahrtkonzern BAE Systems, Unilever und Cobham Antenna Systems für das High Speed Sintering engagieren. Von einem Partner aus dem Umfeld der Druck- und Medienindustrie ist mir allerdings noch nichts bekannt. Abschließend hier noch ein erst gestern veröffentlichtes Video zum HSS-Verfahren:

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Gründer und CEO von zipcon consulting GmbH, einem der führenden Beratungsunternehmen für die Druck- und Medienindustrie in Mitteleuropa. In den unterschiedlichsten Kundenprojekten begleiten der Technologie- und Strategieberater und sein Team aktiv die praktische Umsetzung. Er entwickelt Visionen, Konzepte und Strategien für die im Printerstellungsprozess beteiligten Akteure der unterschiedlichsten Branchen. Seine Fachgebiete sind u.a. Online-Print, Mass Customization, Strategie- und Technologie Assessment für Print, sowie die Entwicklung neuer Strategien im Print- und Mediaumfeld. Bernd Zipper ist Initiator und Vorsitzender der Initiative Online Print e.V. und neben seiner Beratertätigkeit Autor, Dozent sowie gefragter Referent, Redner und Moderator. Seine visionären Vorträge gelten weltweit als richtungsweisende Managementempfehlungen für die Druck- und Medienindustrie. (Profile auch bei Xing, LinkedIn).

Discussion1 Kommentar

  1. Ich sehe der Zukunft des 3D Druckes sehr positiv entgegen. Hier ist aufjedenfall noch gut Luft nach oben. Und was sich schon in den nächsten 1-3 Jahren tut ist erstaunlich 🙂

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