Metall-3D-Druck Binder-Jetting für 6061-Aluminium entwickelt

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Exone und Ford Motors haben das Binder-Jetting-Verfahren für die Aluminiumlegierung 6061 optimiert. Das Ziel: Leichtbauteile mit vergleichbaren Druckgusseigenschaften schneller für den Automobilbau zu produzieren.

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Dieses Modell eines Motorblocks aus Aluminium 6061 demonstriert die hohe Auflösung und geometrische Freiheit, die mit dem weiterentwickelten Binder-Jetting- und Sinterverfahren möglich ist.
Dieses Modell eines Motorblocks aus Aluminium 6061 demonstriert die hohe Auflösung und geometrische Freiheit, die mit dem weiterentwickelten Binder-Jetting- und Sinterverfahren möglich ist.
(Bild: Ford)

Mit dem neuen Verfahren will Ford komplexe Teile, die speziell für die additive Fertigung konzipiert wurden, kostengünstig herstellen. Derzeit können einige Aluminiumlegierungen mit dem Lasersinter-Verfahren (SLS) verarbeitet werden – es soll aber erheblich langsamer als die von Ford und Exone entwickelte Methode sein.

Beim Binder-Jetting-Verfahren wird nach Vorgabe einer digitalen Datei ein Bindemittel auf eine dünne Schicht pulverförmiger Partikel aufgebracht. Schicht für Schicht entsteht so das Bauteil. Nach dem Drucken muss das Grünteil in einem Sinterofen gesintert werden, um die Partikel zu einem festen Teil zu verschmelzen. Das weiterentwickelte Binder-Jetting-Verfahren verspricht nach dem Sintern Aluminium-6061-Bauteile mit einer Dichte von 99 Prozent.

Mikrostruktur eines Aluminium-6061-Bauteils nach dem Binder-Jetting und Sintern.
Mikrostruktur eines Aluminium-6061-Bauteils nach dem Binder-Jetting und Sintern.
(Bild: Ford)

Bereits 2019 wurde das gemeinsame Entwicklungsprojekt von Ford und Exone ins Leben gerufen. Die Prüfung von Material und Wiederholbarkeit wurde von Ford geleitet und bestätigt, heißt es nach Angaben von Exone. Das abteilungsübergreifende Ford-Exone-Team befasst sich nun aktiv mit Designs, bei denen das neue Verfahren und die Aluminiumlegierung zum Einsatz kommen können.

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