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Binder Jetting

1993
  • Ely Sachs
  • Michael Cima
Binder-Jetting-Maschine zum Auftragen von Bindemitteln in der additiven Fertigung.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Binder jetting is an additive Herstellung Verfahren, bei dem ein flüssiges Bindemittel mit einem tintenstrahlähnlichen Druckkopf selektiv auf ein Pulverbett aufgebracht wird. Der Druckkopf bewegt sich über eine Pulverschicht und trägt dabei Bindemitteltröpfchen auf, die die Partikel miteinander verbinden. Dann senkt sich die Bauplattform, eine neue Pulverschicht wird aufgetragen, und der Prozess wiederholt sich Schicht für Schicht.

Der Hauptvorteil des Binder Jetting ist seine Geschwindigkeit und Skalierbarkeit, da der Tintenstrahl-Auftragsprozess in der Regel schneller ist als laserbasierte Verfahren. Außerdem arbeitet es bei Raumtemperatur, wodurch die bei Hochtemperaturverfahren üblichen thermischen Spannungen und Verformungen vermieden werden. Dadurch eignet es sich für eine Vielzahl von Materialien, darunter Sand, Metalle, Keramik und Polymere. Nach dem Druck befindet sich das Teil in einem fragilen "grünen Zustand", der nur durch das Bindemittel zusammengehalten wird. Es muss vorsichtig aus dem umgebenden losen Pulver herausgelöst werden. Bei Metall- und Keramikteilen ist ein entscheidender Nachbearbeitungsschritt erforderlich, um die endgültige Dichte und Festigkeit zu erreichen. Dazu gehört in der Regel das Sintern in einem Ofen, um das Bindemittel auszubrennen und die Materialpartikel zu verschmelzen, ein Prozess, der eine erhebliche und vorhersehbare Schrumpfung verursacht. Alternativ kann das grüne Teil mit einem Metall mit niedrigerem Schmelzpunkt, wie z. B. Bronze, infiltriert werden, um die Poren zu füllen und einen dichten Verbundwerkstoff zu schaffen. Ein einzigartiges Merkmal ist die Möglichkeit, Farbe in das Bindemittel einzubringen, was die Erstellung vollfarbiger 3D-Modelle direkt aus dem Drucker ermöglicht.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Industrielle Technik

Typ

Herstellungsprozess

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Tintenstrahldrucktechnologie, die in den 1970er Jahren entwickelt wurde
  • Pulvermetallurgie zur Verarbeitung pulverförmiger Werkstoffe
  • Computergestütztes Design (CAD) zur Erstellung digitaler Baupläne
  • traditionelle Sandgusstechniken, die in Gießereien verwendet werden
  • Entwicklung spezieller chemischer Bindemittel

Anwendungen

  • Vollfarbige Prototypen und Architekturmodelle aus Gipspulver
  • große Sandgussformen und -kerne für Industriegießereien
  • Herstellung von Metallteilen durch anschließendes Sintern oder Infiltration
  • Herstellung komplexer Keramikbauteile
  • Hochgeschwindigkeits-Großserienteilproduktion

Patente:

  • US 5204055 A

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Verwandte Themen: Binder Jetting, 3dp, additive Fertigung, Pulverbett, Inkjet, Binder, Grünteil, Sintern, Infiltration, Sandguss.

Historischer Kontext

Binder Jetting

1990
1991
1992
1993
1994
1997
1998
1990
1990
1992
1992
1993-07-22
1996
1998
1999

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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