BCN3D Metal kit

BCN3D Technologies ist ein in Barcelona ansässiger Entwickler und Hersteller von 3D-FDM-Druckern und Drucklösungen, der 2012 gegründet wurde. Die Produkte von BCN3D richten sich sowohl an professionelle Einzelanwender als auch an die Industrie.

Neben den FDM-3D-Druckern hat BCN3D noch weitere Produkte im Portfolio. Eines dieser Produkte ist das Metall-Kit, das in langer Zusammenarbeit mit dem multinationalen deutschen Chemieunternehmen BASF entwickelt wurde. Das BCN3D Metall-Kit ist eine hochwertige End-to-End-Lösung für funktionales Prototyping, Werkzeugbau und Endproduktion. Er ermöglicht es dem Anwender, innerhalb weniger Tage ein Metallteil in Industriequalität zu erhalten, und zwar zu geringeren Kosten und ohne die Notwendigkeit, auf Drittanbieter zurückzugreifen.

BASF-Filamentdruck-Kit

Das BCN3D Metall-Kit wurde für die BASF-Metallfilamente Ultrafuse 17-4 PH und Ultrafuse 316L entwickelt. Die Ultrafuse Metall Filamente basieren auf der langjährigen Erfahrung der BASF in der Metal Injection Molding (MIM) Industrie. Das BCN3D Metall-Kit ist auch mit den Epsilon FDM 3D-Druckern von BCN3D kompatibel - Epsilon W27 und Epsilon W50. Eine Anleitung für die Installation des Metall-Kits auf den Epsilon-Druckern finden Sie im Abschnitt Verwendungstipps.

Das BCN3D Metall-Kit bietet viel Gestaltungsfreiheit und liefert Produkte, die von echten Metallteilen kaum zu unterscheiden sind.

Video 1: Was ist 3D-Metalldruck? Quelle: BASF.

Das bedeutet, dass sowohl Einzelanwender als auch Hersteller jetzt die Möglichkeit haben, Prototypen und metallähnliche Teile zu günstigeren Produktionskosten und mit kürzeren Vorlaufzeiten herzustellen.

Bild 1: Mit dem BCN3D-Metall-Kit gedruckte Teile. Quelle: BCN3D.

Neben den BASF Ultrafuse Filamenten enthält das BCN3D Metal Pack:

• 2 exklusive Hotends M mit gehärteten Stahldüsen, die speziell für Metallfilamente entwickelt wurden. Metallfilamente sind sehr abrasiv und die Verwendung von Standard-Messingdüsen wird nicht empfohlen.
• Eine Flasche Magigoo Pro Metal, ein spezieller Klebstoff, der die Haftung von Metallfilamenten im Bett erleichtert.
• 2 Metallbürsten. Es handelt sich um eine Alternative zu einem Silikonwischer, der die Düse von Verunreinigungen befreit, die das metallische Filament zurücklassen kann.
• Ein Aktivierungscode für die Installation des Kits auf einem BCN3D Epsilon 3D-Drucker.

Bild 2: Der Inhalt des BCN3D-Metall-Kits. Quelle: BCN3D.

Das BCN3D Metallpaket bedeutet mehr Möglichkeiten für die Hersteller von Ersatzteilen, Funktionsprototypen und Werkzeugen. Das Metallpaket richtet sich an die Pharma-, Lebensmittel-, Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Fertigungsindustrie, kann aber auch von Hobby- und Profianwendern zu Hause verwendet werden.

Bild 3: Mit dem BCN3D-Metall-Kit hergestellte Teile - nach dem Drucken, Entbindern und Sintern. Quelle: BCN3D.

Die mit dem BCN3D-Metallbausatz hergestellten Teile bestehen zu fast 100 % aus massivem Edelstahl und sind in Aussehen und Verhalten kaum von den gleichen Teilen zu unterscheiden, die mit MIM oder CNC hergestellt wurden.

Bild 4: Die Eigenschaften der Ultrafuse-Filamente. Quelle: BCN3D.

Diese Tabelle zeigt die Ergebnisse eines Experiments, das mit den BASF Ultrafuse Filamenten aus dem Metall-Kit und den Epsilon 3D-Druckern durchgeführt wurde. Ziel des Experiments war es, die Korrosionsbeständigkeit und die mechanische Leistung der mit dem BCN3D-Kit gedruckten Teile zu überprüfen. Es stellte sich heraus, dass das Ultrafuse 316L Filament korrosionsbeständiger ist und eine höhere Dehnung erreichen kann, bevor es bricht. Andererseits hat das Ultrafuse 17-4 PH Filament eine bessere Eindruckhärte (Vickers-Test) und eine höhere Zugfestigkeit und Streckgrenze.

Wie funktioniert es?

Der Prozess der Herstellung von Metallteilen mit dem BCN3D Metall besteht aus 3 Schritten:

1. Zunächst wird das gewünschte Teil mit einem BCN3D Epsilon-Drucker und einem Ultrafuse Filament 3D-gedruckt. Diese BASF-Filamente enthalten einen hohen Anteil an rostfreiem Stahl und polymeren Bindemitteln in einem Verhältnis, das einen einfachen Druck gewährleistet.
2. Der nächste Schritt ist das Entbindern und Sintern (D&S). Beim Entbindern (grün bis braun) wird das Bindemittel (grüne Teile) durch Einwirkung von gasförmiger Salpetersäure (HNO3) in einer Stickstoffatmosphäre entfernt und anschließend erhitzt. Durch diesen Vorgang entstehen Poren und Hohlräume, die später den Sinterprozess unterstützen.
3. Der nächste Schritt ist das Sintern (braun bis weiß). Dabei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem ein Material durch Anwendung von Wärme oder Druck verdichtet und verfestigt wird. Dies geschieht bei Temperaturen knapp unter dem Schmelzpunkt des Metalls, wodurch die Metallteilchen zusammenwachsen.

Bild 5: Der Arbeitsablauf mit dem BCN3D-Metall-Kit. Quelle: BCN3D.

Das Entbindern und Sintern kann zu Hause/innerhalb des Unternehmens durchgeführt werden, aber eine weitaus kostengünstigere Option ist die Auslagerung an einen Dritten. Eine interessante Option ist der Erwerb eines D&S-Gutscheins, wie z. B. der BASF-Bonus für das Entbindern und Sintern von Ultrafuse-Filamenten.

Nach dem 3D-Druck und dem Entbindern und Sintern kann das Teil wie ein 100 %iges Metallteil behandelt und verschiedenen Nachbearbeitungsvorgängen unterzogen werden. Es kann maschinell bearbeitet, gebohrt, poliert, geschweißt oder lackiert werden.

Bild 6: Die Nachbearbeitung eines mit dem BCN3D-Metall-Kit gedruckten Teils. Quelle: BCN3D.

Weitere Informationen zum Design von Teilen für den Metall-3D-Druck und zu den einzustellenden Slicer-Parametern finden Sie in den BASF-Benutzerrichtlinien im Download-Bereich. Detaillierte Entbinderungsrichtlinien für mit Ultrafuse 316L gedruckte Teile finden Sie in der Datei "Entbinderungsrichtlinien" auf der Registerkarte "Downloads". Der Hersteller stellt auch ein nützliches Video zur Verfügung, das zeigt, wie man das BCN3D Metall-Kit aktiviert, installiert und kalibriert.

Bitte beachten Sie, dass sich die oben genannten Schritte auf BCN3D Epsilon 3D-Drucker beziehen. Vor der Verwendung des Metallbausatzes auf einem anderen 3D-Drucker sollte der Benutzer den Hersteller konsultieren, da einige der Elemente des Bausatzes möglicherweise nicht passen oder nicht wie erwartet funktionieren.