phone-icon
contact-icon

Prozesstechnologien für die Additive Fertigung

Die Herstellung hochwertiger synthetischer oder metallischer Produkte und Ersatzteile mit einem 3D-Drucker erfordert reine und stabile Pulver, was wiederum hohe Anforderungen an die eingesetzten Verarbeitungsanlagen stellt. Die Hosokawa Micron Group verfügt über genau die richtige Pulververarbeitungstechnologie für diese Herausforderungen.

Maschinen wie Mischer, Vakuumtrockner, Mühlen und Windsichter sind nur einige Beispiele für speziell entwickelte Anlagen für die Pulververarbeitung. Mit diesen Maschinen werden Verunreinigungen und Untergrößenpartikel entfernt und Agglomerate getrennt und die Qualität des Materials so optimiert, dass es für den Einsatz im 3D-Druckprozess geeignet ist.

Hohe Anforderungen

Hosokawa hat ein wachsendes Interesse an Technologien zur Herstellung hochwertiger Pulver für additive Herstellungsverfahren festgestellt. Die in 3D-Druckern verwendeten Polymer- und Metallpulver müssen immer höheren Anforderungen gerecht werden, nicht nur hinsichtlich der engen Partikelgrößenverteilung, sondern auch hinsichtlich der Partikelkonsistenz zum Beispiel was die Form und Zusammensetzung angeht. Hosokawa setzt auf diesen Trend und hat seine Maschinen speziell für diese Anwendungen angepasst.

Neumaterial

Für die Herstellung von Neumaterial müssen die Rohstoffe so konditioniert, kristallisiert und/oder polymerisiert werden, dass sie für hochpräzise 3D-Druckverfahren geeignet sind. Neben der perfekten sphärischen Form müssen die Pulverpartikel auch die notwendige Formstabilität und den richtigen Schmelzpunkt aufweisen. Der konische Paddelmischer/Trockner (CPM/CPD) von Hosokawa Micron ist die ideale Lösung zur Konditionierung von Pulvern.

Konische Paddelmischer/Trockner (CPM/CPD)

Dieser Mid-Shear-Mischer ermöglicht das Mischen und Erwärmen (bis zu 100 - 300°C) von Polymerpulvern wie Polyamiden, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Partikel wie Schüttdichte und Stabilität zu verbessern. Somit können die Partikel durch Durchführung eines Kristallisationsschrittes verstärkt werden.

Wärmebehandlungen

Das Mischen und Trocknen stellt bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von Metallpulvern eine besondere Herausforderung dar, insbesondere bei hygroskopischen Pulvern, die unter Einwirkung von Feuchtigkeit oxidieren oder verklumpen können. Je nach Anwendung und Materialeigenschaften können die Pulver in einem CPM/CPD oder einem Nauta® Mischer/Vakuumtrockner thermisch behandelt werden, bei Bedarf auch in einer inerten (Argon-)Atmosphäre. Durch den äußerst schonenden Umgang mit den Produkten und den geringen Energieverbrauch (auch bei Metallpulvern mit sehr hoher Dichte) bietet der Nauta® Mischer/Vakuumtrockner einen erheblichen Mehrwert im Bereich der additiven Fertigung. Der Nauta Mischer kann auch zum Recycling von 3D-Pulver verwendet werden, indem es mit Neumaterial gemischt wird.

Polymer-Reduktion

Besonders geeignet für die Herstellung von Polymerpulvern für 3D-Drucker ist die CW Contraplex Stiftmühle von Hosokawa Alpine, eine stickstoffgekühlte Feinprallmühle mit Weitkammergehäuse und zwei angetriebenen Stiftscheiben. Die Temperatur kann so geregelt werden, dass Polymere unter optimalen Bedingungen bei minimalem Stickstoffeintrag reduziert werden können, was den Energieverbrauch niedrig hält.

Contraplex CW 250 II Stiftmühle

Sichten

Eine enge Partikelgrößenverteilung der Polymer- und Metallpulver spielt bei der additiven Fertigung eine entscheidende Rolle. Hosokawa Alpine liefert zu diesem Zweck bewährte Sichtertechnologie, darunter den ATP Turboplex Windsichter für extrem feine Pulver. Diese Maschinen ermöglichen flexible und präzise Trennvorgänge im Bereich von 5 bis 150 Mikron. Hosokawa Alpine bietet auch die Windsichter TSP und TTSP an, die speziell für die Entstaubung von Toner entwickelt wurden. Der TTSP Feinstsichter ist als einziges Gerät auf dem Markt in der Lage, zwei Trennschnitte in einer Maschine zu realisieren. So lassen sich die Oberkornbegrenzung und die Entstaubung von Materialien in nur einem Prozessschritt durchführen.

Additive Fertigung

Die Additive Fertigung (Additive Manufacturing, AM) ist eine umfassende Bezeichnung für alle Fertigungsverfahren, bei denen ein Produkt oder eine Komponente auf der Grundlage eines digitalen dreidimensionalen Modells erzeugt und das Produkt/die Komponente Schicht für Schicht mit einem 3D-Drucker hergestellt wird.

Zu den dabei verwendeten Drucktechniken gehören unter anderem die Schmelzschichtung (Fused Deposition Modeling, FDM), die Stereolithographie (SL) und das selektive Lasersintern (Selective Laser Sintering, SLS). Die SLS-Technik erfreut sich besonderer Beliebtheit. Hierbei wird das Pulver auf eine Plattform aufgebracht und anschließend mit einem Laser in eine bestimmte Form gesintert. Anschließend wird die Plattform abgesenkt und eine neue Pulverschicht auf das Objekt aufgebracht, die dann erneut gelasert wird. Es gibt mehrere Varianten von SLS, darunter das direkte Metall-Lasersintern (DMLS) und das selektive Laserschmelzen (SLM), die sich auch für den 3D-Druck von metallischen Objekten eignen.

Wie können wir Ihnen helfen?

Wenn Sie mehr über unsere Technologien erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte.

Verwandte Prozessausrüstung

Hosokawa Micron B.V. liefert Mischer, Trockner, Agglomeratoren. Darüber hinaus bietet die Hosokawa Gruppe Mühlen, Sichter, Kompaktoren & Containment-Lösungen.

Konusschneckentrockner

Weiterlesen

Konischer Paddeltrockner

Weiterlesen