Concr3de Armadillo Gray - 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 Gray

Der Armadillo Gray Industrie-3D-Drucker aus der Armadillo-Druckerfamilie von Concr3de wurde speziell für die additive Fertigung mit Steinmaterial in Form von recycelten steinbasierten Pulvern entwickelt. Mit dem Armadillo Gray 3D-Drucker können starke und langlebige Steinbauteile für den Einsatz in Restaurierungsarbeiten, Kunst und Architektur 3D-gedruckt werden. Mit einem großzügigen Druckraum von 370 x 260 x 250 mm (48 Liter) bietet der Armadillo Gray ausreichend Platz für komplexe Kreationen bei einer Geschwindigkeit von 35 mm/Stunde. Die Druckkopf-Präzision beträgt 400 DPI und die Schichthöhe beträgt 230 µm. In Kombination mit dem großformatigen Produktions-3D-Drucker Elephant Gray kann der Armadillo Gray als Test- und Prototypen-Drucker verwendet werden.

Video 1: Das GeoSlate-Projekt von Concr3de und Studio Mixtura für 3DPC. Quelle: Concr3de.

Ein großartiges Beispiel dafür, wie der Armadillo Gray 3D-Drucker verwendet werden kann, ist das GeoSlate-Projekt, eine Zusammenarbeit zwischen Concr3de und Studio Mixtura, bei der Schiefergrubenschlamm wiederverwendet wurde, um ein nachhaltiges 3D-Druckmaterial zu schaffen. Dieses Material wurde wiederum verwendet, um Dachziegel für Slot Schaesberg in den Niederlanden nachzubilden.

Video 2: Das Projekt Gothic Reimagined von Dustin White in Stein gedruckt mit dem Armadillo Gray Drucker. Quelle: Concr3de.

Ein weiteres interessantes Projekt ist das Gothic Reimagined-Projekt von Dustin White, ebenfalls in Zusammenarbeit mit Concr3de. In diesem Projekt sollte das Potenzial der Stein-3D-Drucktechnologie demonstriert werden. Das Vorhaben markiert eine bahnbrechende Übersetzung von einem KI-generierten Bild zu einer tatsächlichen 3D-gedruckten Steinrepräsentation und stellt eines der ersten Projekte dieser Art im Architekturbereich dar.

Bild 2: Architektonisches Element 3D-gedruckt auf dem Armadillo Gray 3D-Drucker. Quelle: Concr3de.

Die Konnektivitätsmerkmale des Druckers umfassen Ethernet mit dem mitgelieferten Kabel, und die Stromversorgungsanforderungen betragen 2 x 230 V. Die Gesamtabmessungen des Druckers betragen 1600 x 1200 x 1600 mm, mit Platzanforderungen von 2400 x 2000 x 2200 mm. Trotz seiner robusten Fähigkeiten behält der Armadillo Gray 3D-Drucker ein handliches Gewicht von 450 kg bei, was ihn zu einer beeindruckenden Wahl für Fachleute macht, die Präzision und Zuverlässigkeit bei ihren 3D-Druckvorhaben suchen. Alternativ, für Projekte, die ein erweitertes Konstruktionsvolumen über das Standardmaß hinaus erfordern, erweitert das XL-Größen-Addon die Armadillo-Druckabmessungen auf 440 x 440 x 250 mm, etwa 96 Liter (Platzanforderungen von 3100 x 2200 x 2500 mm, Gewicht 550 kg).

Der Arbeitsablauf

Materialkompatibilität - wie bereits erwähnt, wurde Armadillo Gray für die additive Fertigung mit Stein und Mineralien, einschließlich recycelter oder Abfallmaterialien wie Marmor, Kalkstein und Granit (Concr3de's PS, PF und PR-Serie Mineralpulver) entwickelt. Was Binder betrifft, hat Concr3de die BS- und PF-Binder speziell für den Armadillo Gray 3D-Drucker entwickelt. Mit Armadillo Gray können komplexe und hochgradig individuelle Formen in kleinen Serien oder als Einzelstücke auf eine schnelle, erschwingliche und nachhaltige Weise erstellt werden. Diese Leistung ist oft eine arbeitsintensive und kostspielige Aufgabe, wenn herkömmliche Fertigungsmethoden verwendet werden.

Bild 3: Eine Marmorstruktur 3D-gedruckt mit dem Armadillo Gray 3D-Drucker. Quelle: Concr3de.

Ein weiteres Fertigungsmöglichkeit besteht darin, den Armadillo Gray 3D-Drucker in Gießerei- und feuerfesten Anwendungen zu verwenden.
Die Concr3de-Serie von Gießereimaterialien bietet eine Reihe von Materialeigenschaften, die für das 3D-Drucken von nicht brennbaren Formen, Kernen und Verbrauchsmaterialien geeignet sind. Neben den zuverlässigen Phenol-Systembindemitteln präsentiert Concr3de umweltfreundliche Alternativen wie ihre anorganische Bindemitteloption.

Bild 4: Eine feuerfeste (links) und Gießerei (rechts) Anwendungen des Armadillo Gray 3D-Druckers. Quelle: Concr3de.

Bemerkenswerte Angebote innerhalb der Concr3de-Gießereimaterialien umfassen das Gießerei Quartz P, geeignet für ferro- und nicht-ferromagnetisches Gießen mit ausgezeichneter Dimensionsstabilität; Foundry Quartz I, eine nachhaltige, kompostierbare Option mit wiederverwertbarem Sand und SK33-Feuerfestigkeit; Foundry Cerabeads P, mit stabiler Korngröße für Verschleiß, Crush und thermischen Schockwiderstand; und Foundry Cerabeads, bekannt für hervorragende Fließfähigkeit, Nachhaltigkeit, Kompostierbarkeit und Wiederverwertbarkeit mit SK37-Feuerfestigkeit. Für feuerfeste Anforderungen bietet Concr3de das Refractory Cement-Material mit hoher Hitzebeständigkeit, geeignet für groß angelegte Feuerbox- und glasierte Anwendungen, was es ideal für Öfen und Backöfen macht.

Bild 5: Die NOAH-Software. Quelle: Concr3de.

NOAH Production Software - Der Armadillo Gray ist ausgestattet mit einer integrierten Steuerstation, die die maßgeschneiderte und vollständig offene NOAH Production Software enthält, die auf optimierter Hardware vorinstalliert ist. NOAH Production bietet umfassende Kontrolle über jeden Aspekt des 3D-Druckprozesses, sodass Benutzer alle Armadillo-Erweiterungen präzise verwalten können. Darüber hinaus verfügt die Software über voreingestellte Druckprofile für validierte Materialien, um das Benutzererlebnis noch angenehmer zu gestalten und den Produktionsprozess effizienter und zuverlässiger zu machen.

Bild 6: Die Concr3de-Entpulverungsstation. Quelle: Concr3de.

Nachbearbeitung - Nach Abschluss des Drucks bietet CONCR3DE vielfältige Optionen für effizientes Entpulvern und Nachbearbeiten. Die eigenständige Concr3de Entpulverungsstation erleichtert die saubere und staubfreie Entfernung und Recycling aller ungenutzten Pulver. Sie bietet die Flexibilität, einen Vakuumarm direkt in den Drucker zu integrieren. Für Materialien wie Keramik und Metalle, die nach dem Druck einer Aushärtung bedürfen, um die Grünfestigkeit zu verbessern, ermöglicht die Entpulverungsbox (identisch in den Abmessungen mit der Druckbox des Armadillo Gray) einen nahtlosen Transfer der gesamten Druckbox in einen Trockenofen (auch mit Hilfe von mechanischen Hubwerkzeugen wie Gabelstaplern oder Hebezeugen), was die Notwendigkeit für das anfängliche Entpulvern beseitigt.

Recycling von Stein- und Mineralressourcen

Der 3D-Drucker Armadillo Gray von Concr3de zeichnet sich als umfassende Lösung für die Herstellung hochwertiger, 3D-gedruckter Teile aus recycelten Stein- und Mineralmaterialien aus. Speziell entwickelt für Prototyping, Materialtests und die Kleinserienproduktion neben dem 3D-Drucker Elephant Gray nutzt der Armadillo Gray die hochpräzise Binder-Jetting-Plattform von Concr3de und kann verschiedene steingebundene und mineralische Materialien sowie feuerfeste und Gießereimaterialien verarbeiten. Die großzügigen Abmessungen des Druckraums ermöglichen zudem die gleichzeitige Produktion von mehreren Teilen in einem Durchgang.

Bild 7: Eine Struktur, die mit dem 3D-Drucker Armadillo Gray gedruckt wurde. Quelle: Concr3de.

Ähnlich wie alle 3D-Drucker von Concr3de entspricht der 3D-Drucker Armadillo Gray der grundlegenden Philosophie und Mission der Marke, die auf dem Recycling von Abfallmaterialien basiert. Der Armadillo Gray ermöglicht die Schaffung eines neuen Werts durch die Herstellung nachhaltiger, funktionaler gedruckter Endprodukte aus mineralischen Materialien, die zuvor als wertlos oder kostspielig zu entsorgen galten. Mit dem 3D-Drucker Armadillo Gray und den dazu passenden Materialien und Bindemitteln können steinbasierte Materialien, die sonst verschwendet worden wären, nun in verschiedenen Branchen wiederverwendet werden, einschließlich Architektur, Design, Kunst, Archäologie, Bauwesen sowie in Gießerei- und feuerfesten Anwendungen und mehr.