Concr3de Armadillo Blue - Industrieller Binder Jetting 3D-Drucker

Concr3de, gegründet im Jahr 2016, ist eine Marke, die sich auf die Entwicklung modernster Binder Jetting 3D-Drucktechnologien spezialisiert hat. Mit einem Hintergrund in Architektur und dem Traum, abstrakte Ideen in greifbare Objekte zu verwandeln, hat Concr3de ein vielseitiges Ökosystem geschaffen, das für Schöpfer zugänglich ist, die neuartige Materialeigenschaften und beispiellose Skalierbarkeit suchen. Dies ermöglicht die additive Fertigung von physischen Objekten jeder Größe im industriellen Maßstab. Die Mission der Marke umfasst Beratung, Anpassung, Tests und die Förderung gemeinsamer Entwicklungsprojekte.

Was ist Binder Jetting?

Die Erkundung der Vorteile des Binder Jetting 3D-Drucks liefert Einblicke für Unternehmen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Fertigung mit ihren verschwenderischen subtraktiven oder gießenden Prozessen konstruiert Binder Jetting Objekte schichtweise, minimiert Abfall und bietet Nachhaltigkeit. Diese kostengünstige Technologie, exemplarisch dargestellt durch die CONCR3DE Armadillo-Drucker, zeigt eine bemerkenswerte Skalierbarkeit, produziert sogar im kleineren Maßstab bis zu 100 Liter pro Tag und übertrifft traditionelle FDM-Drucker um fast das 50-fache.

Die additive Fertigung über Binder Jetting im Concr3de-Ökosystem besteht aus den folgenden Schritten: (1) Laden und Verarbeiten der STL/OBJ-Dateien in der Laminiersoftware, (2) Pulverladen (Förderbett niedrig, Druckbett hoch), (3) Pulververteilung, (4) Binder Jetting, (5) der Druck ist abgeschlossen, in Pulver eingekapselt, (6) Entpulvern, (7) das Teil ist bereit für die Nachbearbeitung.

Bild 1: Der Binder Jetting-Prozess. Quelle: Concr3de.

Die Kosteneffizienz von Binder Jetting wird durch die Verwendung kostengünstiger Materialien, einschließlich möglicher Verwertung von Abfällen wie Sägemehl, betont. Der Betrieb bei Raumtemperatur reduziert den Energieverbrauch, und der Prozess erfordert minimale Investitionen in Ausrüstung. Die Materialvielseitigkeit, präsentiert durch die open-platform Armadillo-Drucker, ermöglicht das Drucken aus verschiedenen Pulvern und bedient diverse Branchen wie Automobil, Medizin und Luftfahrt. Über traditionelle Fertigungsbeschränkungen hinaus zeichnet sich Binder Jetting durch die Fähigkeit aus, komplexe Designs mit filigranen Details zu erstellen, wodurch Endteile für Materialeffizienz und leichte Strukturen optimiert werden. Fortlaufende Forschungs- und Entwicklungsinitiativen positionieren Binder Jetting als eine Technologie mit unbegrenztem Potenzial und erheblichen Vorteilen in verschiedenen Branchen.

Armadillo Blue

Der Armadillo Blue Industrie-3D-Drucker aus der Armadillo-Druckerfamilie von Concr3de wurde speziell für industrielle Anwendungen und die Hochtechnologieproduktion im Keramik- und Metallsektor entwickelt. Mit dem Armadillo Blue 3D-Drucker können Benutzer Teile mit validierten Materialien wie Aluminiumoxid und Siliziumkarbid herstellen. Mit einer geräumigen Druckbox von 370 x 260 x 250 mm (24 Liter) bietet der Armadillo Blue ausreichend Platz für komplexe Kreationen bei einer Geschwindigkeit von 7,2 mm/Stunde. Die Druckkopfpräzision beträgt 400 DPI und die Schichthöhe variiert von 100 bis 150 µm, was Flexibilität im Design gewährleistet.

Bild 2: Teile 3D-gedruckt auf dem Armadillo Blue 3D-Drucker mit Aluminiumoxidpulver. Quelle: Concr3de.

Die Konnektivitätsfunktionen des Druckers umfassen Ethernet mit im Lieferumfang enthaltenem Kabel, und die Stromversorgungsanforderungen betragen 2 x 230 V. Die Gesamtabmessungen des Druckers betragen 1600 x 1100 x 1600 mm, mit Platzbedarf von 2400 x 2000 x 2200 mm. Trotz seiner robusten Fähigkeiten behält der Armadillo Blue 3D-Drucker ein verwaltbares Gewicht von 450 kg bei, was ihn zu einer formidable Wahl für Profis macht, die Präzision und Zuverlässigkeit in ihren 3D-Druckvorhaben suchen.

Bild 3: Teile 3D-gedruckt auf dem Armadillo Blue 3D-Drucker mit Siliziumkarbidpulver. Quelle: Concr3de.

Alternativ, für Projekte, die einen erweiterten Konstruktionsraum jenseits des Standards erfordern, erweitert das XL-Add-On die Druckabmessungen des Armadillo auf 440 x 440 x 250 mm, ungefähr 48 Liter (Platzbedarf von 3100 x 2200 x 2500 mm, Gewicht 550 kg). Diese Erweiterung erweitert die Möglichkeiten für die kontinuierliche Serienproduktion von Teilen. Mit der höheren Produktionskapazität benötigt der Armadillo Blue weniger als 72 Stunden (einschließlich Sintern), um ein fertiges Teil zu produzieren.

Der Arbeitsablauf

Materialkompatibilität - wie bereits erwähnt, wurde Armadillo Blue für die additive Fertigung mit keramischen und metallischen Materialien wie Alumina und Siliziumkarbid Pulvern (Concr3des PC- und PM-Reihe) entwickelt. In Bezug auf Binder hat Concr3de die BC- und BM-Reihe von Bindemitteln speziell für den 3D-Drucker Armadillo Blue entwickelt.

Bild 4: 3D-gedrucktes Teil mit dem Armadillo Blue 3D-Drucker mit Siliziumkarbid. Quelle: Concr3de.

Die beiden keramischen Materialien sind das Alumina 92% von Concr3de (Pulver PC1002 Alu92), kompatibel mit dem BC1002 Alox Binder. Dieses Aluminapulver ist am besten als eine produktionsfertige Lösung beschrieben, gekennzeichnet durch schnelle und leistungsfähige Produktion, außergewöhnliche mechanische Eigenschaften und Eignung für die Herstellung großer Komponenten. Das Siliziumkarbidpulver von Concr3de (Pulver PC1001 SiC) wurde entwickelt, um zusammen mit dem BC1001 SiC Binder verwendet zu werden. Das PC1001 SiC Pulver kann große und hochkomplexe Teile in einem abfallfreien, nachhaltigen und sicheren Workflow herstellen, ohne Werkzeugverschleiß für die Bearbeitung komplexer Designs. Mehr über die Vorteile des 3D-Drucks mit Siliziumkarbid finden Sie in diesem Blogbeitrag auf dem Concr3de Blog.

Bild 5: 3D-gedrucktes Teil mit dem Armadillo Blue 3D-Drucker mit Siliziumkarbid. Quelle: Concr3de.

Armadillo Blue kann auch mit vorab entwickelten Metallmaterialien verwendet werden, um 3D-Teile herzustellen, die durch Präzision und komplexe Designs herausragen und dabei die Eigenschaften und Haptik des Materials erhalten und höchste Genauigkeit gewährleisten. Einige der Metallmaterialien, die mit dem 3D-Drucker Armadillo Blue verwendet werden können, sind Concr3de Stainless 316L (Pulver PM1001 SS316L +  BM1001 Metal Binder), Concr3de Stainless 17-4 PH (Pulver PM1002 SS17-PH4 + BM1001 Metal Binder) und das Concr3de Copper (Pulver PM1003 Copper + BM1001 Metal Binder). All diese Materialien sind eine kostengünstige Lösung, die sich gut für die umfangreiche Serienproduktion und das Stapeldrucken eignet. Mit herausragender Präzision und Detailgenauigkeit (50 Mikrometer) können komplexe Formen erreicht werden.

Bild 6: Die NOAH-Software. Quelle: Concr3de.

NOAH Production Software - Armadillo Blue ist mit einer integrierten Steuerstation ausgestattet, die die maßgeschneiderte und vollständig offene NOAH Production Software bietet, vorinstalliert auf optimierter Hardware. NOAH Production bietet eine umfassende Kontrolle über jeden Aspekt des 3D-Druckprozesses und ermöglicht es den Benutzern, alle Armadillo-Add-Ons präzise zu verwalten. Darüber hinaus wird die Software mit voreingestellten Druckprofilen für die validierten Materialien geliefert, um das Benutzererlebnis noch angenehmer und den Produktionsprozess noch effizienter und zuverlässiger zu gestalten.

Bild 7: Die Concr3de Entpuderungsbox. Quelle: Concr3de.

Nachbearbeitung - nach Abschluss des Drucks bietet CONCR3DE vielfältige Optionen für effizientes Entpudern und die Nachbearbeitung. Die eigenständige Entpuderungsstation von Concr3de erleichtert das saubere und staubfreie Entfernen und Recycling von ungenutztem Pulver. Sie bietet die Flexibilität, einen Vakuumarm direkt in den Drucker zu integrieren. Für Materialien wie Keramik und Metalle, die eine Nachbearbeitung nach dem Druck erfordern, um die Grünfestigkeit zu erhöhen, ermöglicht die Entpuderungsbox (identisch in den Abmessungen mit der Druckbox von Armadillo Blue) einen nahtlosen Transfer der gesamten Druckbox in einen Trockenofen (auch mit Hilfe von mechanischen Hubwerkzeugen wie Gabelstaplern oder Seilwinden), ohne die Notwendigkeit einer anfänglichen Entpuderung. Dieser Ansatz gewährleistet die Sicherheit von empfindlichen Teilen, die einer Sinterung bedürfen (z. B. Keramik), und minimiert das Risiko von Brüchen nach ausreichender Erhöhung der Grünfestigkeit.

Zusätzliche Funktionen

Um alle Arten von Materialien für den 3D-Druck mit spezifischen Anforderungen zu berücksichtigen und somit eine grenzenlose Kreation zu ermöglichen, wurde der 3D-Drucker Armadillo Blue mit Funktionen wie einem Infrarot-Heizgerät ausgestattet. Bestimmte Pulver erfordern eine Hochtemperaturhärtung oder zeigen eine schnellere Bindung bei erhöhten Temperaturen. Das Infrarot-Heizgerät mit einer leistungsstarken Infrarot-Aushärtelampe ermöglicht eine präzise Kontrolle der Druckbetttemperatur, die bis zu 80°C erreichen kann.

Bild 8: Das Infrarot-Heizgerät eignet sich ideal für die Arbeit mit Hochtemperaturmaterialien. Quelle: Concr3de.

Positioniert hinter der Walze als Zusatz, umfasst es eine verstellbare Infrarotlampe zum Erhitzen des Druckbetts nach dem Binder-Jetting. Die Erhöhung der Pulvertemperatur bietet Vorteile wie die Reduzierung der Binder-Viskosität für eine tiefere Penetration, die Verbesserung der Grünfestigkeit gedruckter Teile durch Polymeraushärtung und die Beschleunigung der Aushärtezeiten, insbesondere bei zementbasierten Bindemitteln.

Optimierung der Produktion von Keramik und Metall

Der 3D-Drucker Armadillo Blue von Concr3de zeichnet sich als umfassende Lösung für hochwertige 3D-gedruckte Teile aus. Speziell für industrielle und hochtechnologische Anwendungen konzipiert, bietet dieser Drucker integrale Lösungen mit validierten Material- und Sinterungsrichtlinien, die eine effiziente Produktion komplexer Komponenten in einem beispiellosen Maßstab gewährleisten. Mit seinen Fähigkeiten zur effizienten Serienproduktion von Teilen, just-in-time und kostengünstig, nutzt der Armadillo Blue die hochpräzise Binder-Jetting-Plattform von Concr3de, die verschiedene technische Materialien ermöglicht. Die großzügigen Abmessungen des Druckraums des Druckers ermöglichen auch die gleichzeitige Produktion von mehreren Teilen in einem einzigen Durchgang.

Bild 9: Teil 3D-gedruckt mit dem Armadillo Blue 3D-Drucker. Quelle: Concr3de.

Entwickelt mit Blick auf Industrie und Hochtechnologie ist der Armadillo Blue von CONCR3DE mehr als nur ein 3D-Drucker; er ist ein Werkzeug, um die Grenzen der additiven Fertigung zu erweitern. Der Armadillo Blue dient auch als Einstieg für Forscher, um verschiedene Materialoptionen zu erkunden und zu entwickeln. Die zugängliche Technologie unterstützt nicht nur die Erstellung von zertifizierten Materialien, sondern trägt auch zur schnellen Erweiterung der Materialauswahl bei und bietet Anwendungen sowohl in High-Tech- als auch in nachhaltigen Bereichen.