Der Binder Jet Metall-3D-Druck etabliert sich zunehmend als Schlüsseltechnologie in der industriellen Produktion. Das Desktop Metal Shop System, weltweit das meistverkaufte System seiner Art, ermöglicht Unternehmen die kosteneffiziente und flexible Herstellung von Metallteilen in mittleren Stückzahlen. Es bietet eine schnelle und wirtschaftliche Alternative zu traditionellen Fertigungsverfahren wie Fräsen, Feingiessen oder Metallpulverspritzgiessen (MIM). Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen profitieren von der Möglichkeit, ihre Produktionsprozesse zu beschleunigen, Lieferketten zu optimieren und dabei höchste Qualitätsstandards zu gewährleisten. Im Folgenden werden drei Praxisbeispiele vorgestellt, die eindrucksvoll demonstrieren, wie das Desktop Metal Shop System in der industriellen Fertigung eingesetzt wird.
Effiziente Lieferketten und On-Demand-Produktion bei Azoth 3D
Traditionelle Produktionsverfahren wie mechanische Bearbeitung, Feinguss oder Metallpulverspritzguss (MIM) gehen oft mit langen Vorlaufzeiten einher, die wochenlange Produktionsverzögerungen verursachen können. Azoth 3D hat sich darauf spezialisiert, Präzisionsteile mithilfe produktionsfähiger additiver Technologien herzustellen. Das Unternehmen nutzt das Desktop Metal Shop System für den Metall-Binder-Jet-3D-Druck, um Prototypen zu erstellen, Pilotserien zu fahren und ohne zusätzlichen Werkzeugbau direkt in die Produktion zu gehen. Dadurch kann Azoth die Vorlaufzeiten für Edelstahlteile von bis zu vier Wochen auf lediglich 10 bis 15 Tage reduzieren. Gleichzeitig ermöglicht der Druck mehrerer Iterationen schnellere Tests und Designoptimierungen.
Azoth integriert Binder Jetting in eine umfassende Lieferkettenmanagement-Lösung, die es Kunden ermöglicht, physische Lagerbestände in digitale umzuwandeln und Teile nach Bedarf ohne Mindestbestellmenge zu produzieren. Die «Take One Make One» (TOMO)-Strategie eliminiert Lieferkettenunterbrechungen durch qualifizierte On-Demand-Produktion von Metallkomponenten.
Die unten abgebildeten Greifer für Schraubenplatzierung werden in einen Roboterarm integriert, um täglich Tausende von Schrauben auf einer Montagelinie zu greifen und zu platzieren. Obwohl diese Teile auf den ersten Blick einfach zu bearbeiten scheinen, würden die komplexen Zähne im Design eine Feinstbearbeitung und mehrere Werkzeugwechsel erfordern.
„Diese Greifer sind das perfekte TOMO-Beispiel. Sie sind kosteneffizienter mit Binder Jetting herzustellen und können mit einer Lieferzeit von nur 10 Tagen statt acht Wochen bereitgestellt werden.“
Cody Cochran
Mitbegründer und Geschäftsführer von Azoth
Durch den Einsatz des Shop Systems für mittelgrosse Produktionen ist Azoth in der Lage, täglich 1.400 dieser Endprodukte aus 17-4PH-Edelstahl herzustellen, wärmebehandelt auf H900, und ersetzt damit traditionell bearbeitete Werkzeugstahlkomponenten.
Komplette Azoth Fallstudie runterladenPräzision durch Sinterkorrektur: Erfolgsgeschichte von ABCorp
ABCorp ist einer der ältesten Fertigungsdienstleister in den USA mit einer über zweihundertjährigen Geschichte. In seiner 21.000 Quadratmeter grossen Anlage in Boston bietet das Unternehmen vertikal integrierte Produktion für eine Vielzahl von Produkten. Nach ersten Erfahrungen mit Polymer-3D-Druck wandte sich das Unternehmen dem Desktop Metal Shop System zu, um erstmals Metall-Endbauteile in einer funktionalen Produktionsumgebung herzustellen.
Ein entscheidender Faktor für den unmittelbaren Erfolg von ABCorps Binder-Jetting-Prozessen ist neben dem benutzerfreundlichen Shop System die Software Live Sinter von Desktop Metal. Diese Fertigungsvorbereitungssoftware bietet fortschrittliche Simulationswerkzeuge, um Fehler beim Sintern von 3D-gedruckten Teilen vorherzusagen und zu korrigieren.
„Eines meiner grössten Bedenken bei der Investition in diese Technologie war der Sinterofen und die mögliche Frustration, so spät im Prozess zu scheitern. Mit Live Sinter bin ich begeistert von unserem Erfolg im Sinterofen.“
Neil Glazebrook
Vize Präsident 3D Solutions bei ABCorp
Anstatt ein Teil gerade zu drucken und das Risiko von verzogenen Spezifikationen einzugehen, erstellt Live Sinter™ eine negative Ausgleichsgeometrie, die beim Sintern die gewünschten Masstoleranzen erreicht. Diese einzigartige Verzerrungskompensation hilft ABCorp, die Erfolgsrate zu steigern und Kosten zu reduzieren. „Ich muss keine Sinterschützungen mehr verwenden und kann daher auch die Kosten dafür einsparen. Ich nutze Live Sinter für alles, und es macht uns wettbewerbsfähiger“, so Glazebrook.
Bei herkömmlicher Binder-Jetting-Produktion würden die Überhänge der Verbinder dieses unten gezeigten Prothesengewichts Stützstrukturen im Ofen erfordern. Durch die Simulation von Verzug und Verzerrung während des Sinterns mit Live Sinter kann ABCorp eine negative Offset-Geometrie drucken, die gerade sintert.
Optimierung der Produktionskapazitäten: Jade Groupe setzt auf Binder Jet 3D-Druck
Die Jade Groupe produziert luxuriöse Modeaccessoires exklusiv für den renommierten Konzern LVMH Moët Hennessy Louis Vuitton. Das Unternehmen deckt in seinen Metallwerkstätten den gesamten Produktionszyklus ab, von Spritzguss und Polieren bis hin zu elektrochemischer Beschichtung und Qualitätskontrolle. Vorrichtungen und Halterungen sind für die Produktion unerlässlich, erfordern jedoch teure Werkzeuge und lange Vorlaufzeiten, was die Markteinführung von Endprodukten verzögern kann.
„Die hohe Nachfrage nach Werkzeugen, Vorrichtungen und anderen mechanischen Geräten überlastet unsere spezialisierte Werkstatt, was zu sehr langen Vorlaufzeiten führt und die Produktionseffizienz beeinträchtigt. Die Systeme von Desktop Metal beschleunigen unseren Produktionsprozess, indem sie einen Teil der CNC-Arbeitslast übernehmen.“
Pedro Domingues
Additive Manufacturing Application Engineer bei Jade Groupe
Während der Markt für Luxusgüter wächst, ist massgeschneiderte Hardware entscheidend, um eine einzigartige Markenidentität zu schaffen und Qualität zu signalisieren. Durch die Einführung der additiven Fertigung kann die Jade Groupe wertsteigernde Hardware aus kundenspezifischen Werkzeugen herstellen, ohne die Investitionen und langen Vorlaufzeiten der traditionellen Produktion.
Der unten abgebildete Schraubenschlüsseladapter wurde benötigt, um den Prozess des Verschliessens einer Ofentür in einer Produktionslinie zu standardisieren. Dieser scheinbar kleine Schritt war entscheidend, da ein ganzer Sinterlauf fehlschlagen könnte, wenn der angewandte Druck auf die Dichtung ungenau war. Die digitale Produktion mit dem Desktop Metal Shop System ermöglichte es dem Team, schnell ein Teil zu erstellen, um dieses spezifische Produktionsproblem zu lösen, ohne die CNC-Produktion zu stören oder ein Standardteil zu bestellen. Die Optimierung des Designs dieses Adapters für Binder Jetting reduzierte das Gewicht nahezu um die Hälfte, und die Inhouse-Produktion ermöglichte eine bessere Prozesskontrolle.
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