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Ford und ExOne entwickeln innovativen 3D-Druck von Aluminium

02.04.2021
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In einem gemeinsam finanzierten Projekt von Ford Motor und ExOne haben Experten ein zum Patent angemeldetes Verfahren für Binder-Jetting-3D-Drucken und Sintern von Aluminium entwickelt. Die Eigenschaften sollen mit Druckgießen vergleichbar sein.

„3D-gedruckte und gesinterte Bauteile sind für die Automobilbranche ein echter Durchbruch“, erklärt Harold Sears, Technischer Leiter für additive Fertigung bei Ford. „Auch wenn das 3D-Druckverfahren ganz anders ist als das Stanzen von Karosserieteilen, verstehen wir heute das Verhalten von Aluminium und seine Vorteil beim Bau leichtgewichtiger Fahrzeuge viel besser.“ Derzeit können einige Aluminiumlegierungen mit Laser-3D-Druck verarbeitet werden, aber das Verfahren sei erheblich langsamer als die von Ford und ExOne entwickelte Methode.

Das neue Verfahren werde Ford helfen, komplexe Bauteile, die speziell für die additive Fertigung konzipiert wurden, kostengünstig herzustellen. Zugleich können Größe und Gewicht der Bauteile verringert und die Effizienz des gesamten Prozesses verbessert werden.

Die neue Innovation beruht auf dem Binder-Jetting-Verfahren. Dabei wird ein pulverförmiges Ausgangsmaterial an ausgewählten Stellen mit einem Binder verklebt  Das Verfahren ist auch unter der Bezeichnung „3D-Drucken“ bekannt und geht auf Entwicklungen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) zurück. Dort wurde in den frühen 1990er Jahren eine Maschine gebaut, die auf einem Tintenstrahldrucker basiert und statt Tinte auf das Papier, den Binder auf das Pulver verschoss.

Das endgültige gebundene Metallteil wird anschließend in einem Sinterofen gesintert, um die Partikel zu einem festen Teil zu verschmelzen, was die Kraft und Integrität des Metalls erhöht. Das Sinterverfahren für Edelstahl ist zwar gut bekannt, aber hohe Dichten von mehr als 99 Prozent sind ein Industriedurchbruch für Aluminium.

Das gemeinsame Entwicklungsprojekt von Ford und ExOne wurde 2019 ins Leben gerufen. Die endgültige Prüfung von Material und Wiederholbarkeit wurde von Ford geleitet.

     

Weitere Informationen: www.exone.com/aluminum

Foto: ExOne


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