En af de nyere teknologier inden for 3D-print er Metal Binder Jetting, der med sin skalérbarhed kan blive en rentabel og effektiv løsning for virksomheder med højvolumenproduktioner.

Metal Binder Jetting og Laser Powder Bed Fusion teknologierne ligner på mange måder hinanden, da de begge er pulver-teknologier. Forskellen er, at Metal Binder Jetting, i printprocessen, ikke anvender laser eller elektronstråle til at smelte metalpartiklerne sammen. I stedet bliver metalpartiklerne limet sammen via et printhoved.

”Når Binder Jetting starter med ’binder’, betyder det helt specifikt lim, der binder metalpartiklerne sammen. ’Jetting’ betegner så, hvordan lagene er en form for væske eller gas, der lægges i en lag-på-lag metode fra en dyse”, fortæller Anders Bæk Hjermitslev, projektleder på Teknologisk Institut.

Et oplagt valg til højvolumenproduktioner

Da Metal Binder Jetting er en printhovedteknologi betyder det også, at emnet ikke bliver smeltet i printprocessen. Det er derfor heller ikke nødvendigt at tage højde for afkølingstid, hvilket giver en forkortet fremstillingstid, som bidrager til en mere rentabel og effektiv produktion.

”Flere virksomheder har stor interesse i skalérbarhed, hvor Metal Binder Jetting egner sig godt til emner med høj volumen – altså hvor man skal have produceret et rigtigt højt stykantal. Skal en virksomhed for eksempel have printet en metalkomponent ind i deres produkt, og de laver 10.000 produkter om dagen, så vil Metal Binder Jetting være et særdeles oplagt valg til det”, lyder det fra Anders Bæk Hjermitslev.

Giver mulighed for at printe med nye materialer

En anden værdi ved Metal Binder Jetting er, at teknologien giver mulighed for at printe med materialer, som ellers ikke egner sig til print med laser.

”Med Laser Powder Bed Fusion kan det være svært at printe med rent kobber. Grunden hertil er, at kobber har en høj reflektion, hvilket betyder, at en stor del af energien i laseren vil blive reflekteret tilbage, og derfor kan det være svært at smelte kobberet. Derudover er et materiale som wolfram meget hårdt, så hvis man printer med laser, kan der være risiko for, at der kommer revner i emnet. Med Metal Binder Jetting kommer man uden om de to problemer, fordi man arbejder under andre præmisser”, fortæller Anders Bæk Hjermitslev.

Egner sig bedst til print af mindre komponenter

Et af de punkter, Metal Binder Jetting er udfordret på, er ved størrelsen på emnerne. Metal Binder Jetting egner sig nemlig bedst til emner, der ikke er meget større end 5 x 5 cm, da man ellers vil risikere, at afkølingen efter sintringsprocessen medfører deformationer. Selvom print uden supportstruktur giver en stor designfrihed, kan det være en udfordring at sikre geometriske tolerancer efter sintringsprocessen, hvis printet overgår den anbefalede størrelse, eller hvis geometrien har udhæng. Dog giver print af mindre emner en forøget detaljeringsgrad samt finere geometri, da den ikke er begrænset af laserens smeltebad.

Åbenhed for den tekniske udvikling er helt centralt

Da Metal Binder Jetting er en af de nyere teknologier inden for 3D-print, har den endnu ikke fodfæste i industrien. For at det kan lykkes, fremhæver Anders Bæk Hjermitslev, at virksomheders åbenhed for den tekniske udvikling er helt centralt.

Hos Danfoss har man i længere tid kigget på Binder Jetting og fået erfaring med teknologien. Her ser man også potentialet, men er samtidig bevidst om, at der stadig er nogle udfordringer:

”Jeg tror på, at Binder Jetting finder en niche inden for Additive Manufacturing i fremtiden – størrelsen af denne niche afhænger i høj grad af den tekniske og kommercielle udvikling i de kommende år. Blandt fordelene ved Binder Jetting er de lavere materialeomkostninger, et forøget materialesortiment, muligheden for andre overfladeegenskaber samt en hurtigere printtid – alt dette bidrager til en lavere produktionspris. Udfordringerne ligger for eksempel i at designe til de forskellige processer – både printer, de-binder og sintringsovnen – og at opnå en konsistent høj materialedensitet samt at kunne lave emner, der er større end en knytnæve. Det lyder enkelt, men i praksis er det meget kompliceret”, lyder det fra Werner Stapela, Global Head of Additive Design & Manufacturing, Danfoss.

Teknologisk Institut kan give virksomheder et indblik

Er man som virksomhed interesseret i at høre mere om Metal Binder Jetting, har Teknologisk Institut indblik i teknikkerne og kontakt til samarbejdspartnere, og er involveret i en række forskellige projekter, der undersøger Metal Binder Jetting.

Af samme grund vil Teknologisk Institut have mulighed for at kunne prissætte og designe emner samt hjælpe med at få det i produktion. Er man som virksomhed interesseret i at få Metal Binder Jetting implementeret i egen produktion, har Teknologisk Institut også indblik i indkøring og overgangsfasen.

Du kan læse meget mere i den fulde artikel her

Foto: Teknologisk Institut