08.11.21 – Additive Fertigung

Neue materialbasierte Freiheitsgrade

Mit den zertifizierten Werkstoffen „Scalmalloy“ und „M789“ erweitert 3D Systems das Produktportfolio. Entwickelt wurden die Materialien für die additive Fertigung hochfester, korrosionsbeständiger Teile in Luft- und Raumfahrt, Motorsport und Automobilbau, dem Formenbau sowie der Energie- und Halbleiterindustrie.

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Aufhängungsschwinge, hergestellt aus zertifiziertem „Scalmalloy“ auf einem 3D-Metalldrucker „DMP Flex 350“ von 3D Systems. © 3D Systems

 
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Hochfester Formeinsatz für Entlüftungsöffnungen aus dem zertifizierten, kobaltfreien Werkzeugstahl „M789“. © 3D Systems

 

Die Kunden von 3D Systems können die Hochleistungsmaterialien zum einen auf ihrer Direktmetalldruckplattform (DMP) verwenden. Zum anderen hat 3D Systems mit zwei Materialherstellern – Apworks und Voestalpine Böhler Edelstahl – zusammengearbeitet, um die Werkstoffe für die Verwendung mit der 3D-Metalldrucktechnologie des Unternehmens zu zertifizieren. Kunden haben damit die Möglichkeit, mit der Application Innovation Group von 3D Systems zusammenzuarbeiten, um die Materialien effizient für die Verwendung mit den Druckern „DMP Flex 350“ und „DMP Factory 350“ zu zertifizieren.

Gewichtseffiziente, tragende Komponenten fertigen

Scalmalloy ist eine hochfeste Aluminiumlegierung mit einer Zugfestigkeit von 520 MPa und einer Streckdehnungsgrenze von 480 MPa, die deutlich höher ist als die des Referenzmaterials AlSi10Mg. Diese Eigenschaften machen das Material attraktiv für die additive Fertigung gewichtseffizienter, tragender Komponenten. Mit Scalmalloy lassen sich hochfeste, korrosionsbeständige Aluminiumteile herstellen, die durch ausgereifte Druckmethoden unterstützt werden, verfügbar in der Software „3Dxpert“ für die 3D-Metalldrucker DMP Flex 350 und DMP Factory 350 des Unternehmens. Darüber hinaus können mit Scalmalloy hergestellte Teile bei der Nachbearbeitung chemisch gereinigt werden. Hierdurch lassen sich Oberflächenrückstände entfernen, sodass das finale Teil eine hohe Oberflächengüte aufweist.

Anwendungen und Anwendungsgebiete für das Material sind unter anderem die Luft- und Raumfahrt (passive HF-Komponenten wie Filter oder Wellenleiter, leichte Strukturkomponenten), Motorsport und Automobilbau (Metallstrukturkomponenten wie Aufhängung oder Getriebegehäuse, Teile für das Energie- und Flüssigkeitsmanagement), Halbleiter (Komponenten für den Flüssigkeitsstrom wie Verteiler) oder das Wärmemanagement (Kühlungsdüsen, Wafertische).

„Die Erweiterung unseres Portfolios durch Scalmalloy ist ein wichtiger Schritt – insbesondere für unsere Kunden aus der Luft- und Raumfahrt“, schätzt Dr. Michael Shepard ein, Vice President Aerospace & Defense Segment bei 3D Systems. „Scalmalloy hat ein sehr attraktives Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eignet sich besser für den 3D-Druck als viele herkömmliche hochfeste Aluminiumlegierungen. Diese Leistungsmerkmale machen es ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Wir sind gespannt darauf, wie unsere Kunden das neue Material einsetzen werden, um ihre Innovationen weiter voranzutreiben.“

Für den langfristigen Einsatz geeignet

Mit M789 können die Kunden von 3D Systems hochfeste Formen und Werkzeuge herstellen, die nicht nur bis zu 52 HRC gehärtet werden können, sondern auch frei von Kobalt sind. 3D Systems hat die Zertifizierung von M789 für die DMP-Plattform durch Zusammenarbeit mit GF Machining Solutions erworben. Das Material basiert auf der Kundennachfrage nach einem harten, korrosionsbeständigen Werkzeugstahl für fortschrittliche Anwendungen. Die aus dem Material gefertigten Teile sind für den langfristigen Einsatz geeignet und halten sowohl den harten Anforderungen von sich wiederholenden Fertigungsprozessen als auch dem Einsatz in Regionen mit hoher Luftfeuchtigkeit stand.

Anwendungen für das Material sind unter anderem der Formenbau (Formeinsätze mit konturnaher Kühlung), Energie (Bohrer, Schneidwerkzeuge) sowie der Kraftfahrzeugbau (Reifenformen, Teile des Antriebsstrangs, Achsenkomponenten).

„Unsere Kunden in der Automobilindustrie setzen zunehmend auf die additive Fertigung, um ihre Innovationen voranzutreiben“, sagte Kevin Baughey, Leiter des Segments für Transport & Motorsport von 3D Systems. „Sie können M789 für Anwendungen nutzen, bei denen eine höhere Genauigkeit und dünnere Wände erforderlich sind, zum Beispiel Formeinsätze mit konturnaher Kühlung und Reifenprofilformen, und erhalten so einen Wettbewerbsvorteil.“

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