ExOne qualifiziert Inconel 718 für Binder Jet 3D-Druck

ExOne, ein Hersteller von industriellen 3D-Druckern für Sand und Metall mithilfe der Binder-Jetting-Technologie, gab die Zertifizierung der Nickel-Chrom-Legierung Inconel 718 als „Third-Party Qualified Material“ bekannt. Dies ist die höchste Stufe der Marktreife des Unternehmens für seine 3D-Metalldrucker.

Inconel 718 wird in zahlreichen Anwendungen der Luft- und Raumfahrt, Energie- und Automobilindustrie verwendet und ist bekannt für seine hohe Festigkeit und Härte sowie seine hohe Beständigkeit gegen Korrosion, Chemikalien und extreme Temperaturen von unter Null bis 1300° F (ca. 770 °C). Das Material verfügt außerdem über hervorragende Schweißeigenschaften und wird häufig für Hochtemperaturanwendungen wie Düsentriebwerke und Werkzeuge oder in korrosiven Umgebungen wie z. B. Umgebungen mit Meerwasser oder Säuren eingesetzt.

Wie im Fall von Inconel 718 ermöglicht die patentierte Triple ACT von ExOne den 3D-Druck von Standard-MIM-Pulvern, gefolgt von Standard-Sinterprofilen und Wärmebehandlungen, die Ergebnisse mit hoher Dichte liefern, die mit Halbzeug konsistent sind. Unabhängige Tests bestätigen, dass von ExOne im 3D-Verfahren gedrucktes und gesintertes Inconel 718 die ASTM-Norm B637-18 erfüllt.

Materialqualifizierungsstufen von ExOne

ExOne verfügt über drei Stufen der Materialqualifizierung, um die unterschiedliche Marktreife von Materialien für den 3D-Metalldruck mit Binder Jetting zu kennzeichnen: R&D, Customer-Qualified und Third-Party Qualified.

Zuvor hatte ExOne Inconel 718 als F&E-Material anerkannt, was bedeutet, dass es mit Unterstützung durch die laufende Entwicklung als druckbar in der Forschung gilt. Der neue Status „Third-Party Qualified“ bedeutet, dass das Material strenge ExOne-Tests über mehrere Builds hinweg bestanden hat und die Material-Eigenschaftsdaten von einer unabhängigen Drittpartei verifiziert wurden.

Materialien der Stufe „Customer-Qualified“ wurden von ExOne-Kunden nach eigenen Standards qualifiziert und werden heute erfolgreich für kundeneigene Anwendungen genutzt. Allerdings haben sie noch nicht die höchste Qualifizierungsstufe von ExOne für die allgemeine Marktreife erreicht.

ExOne folgt einem aggressiven Fahrplan zur Qualifizierung neuer Materialien auf Grundlage der Kundennachfrage und arbeitet häufig mit großen Herstellern zusammen, um neue Materialien für spezifische Anwendungen zu entwickeln.

Bis heute wurden 22 Metall-, Keramik- und Verbundwerkstoffe von Drittanbietern oder Kunden qualifiziert. Ferner sind mehr als zwei Dutzend Materialien als F&E-reif anerkannt, darunter Aluminium, das im Schnellverfahren qualifiziert wurde. ExOne ist überzeugt, dass die Fähigkeit, Aluminium mit hoher Geschwindigkeit in 3D zu drucken, eine transformative, nachhaltige Wirkung auf die Automobil- und Luftfahrtindustrie haben wird.

CleanFuse ermöglicht Binder Jetting bei hochwertigen Metallen

Der eigenentwickelte CleanFuse-Binder von ExOne war eine entscheidende Komponente bei der Neuqualifizierung von Inconel 718. CleanFuse ist ein sauber verbrennendes Bindemittel für 3D-Druckmetalle, die empfindlich auf beim Sintern von anderen Bindemitteln zurückbleibenden Kohlenstoff reagieren.

Binder-Jetting ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem mithilfe einer digitalen Datei ein Bindemittel mit einem Tintenstrahl schnell in ein Bett aus Pulverpartikeln – Metall, Sand oder Keramik – gespritzt wird, wodurch Schicht für Schicht ein festes Teil entsteht. Beim Drucken von Metallen muss das endgültige Teil gesintert werden, um die Partikel zu einem festen Gegenstand zu verschmelzen.

Wenn Bindemittel während des Sinterns nicht sauber verbrennen, können Kohlenstoffrückstände die Chemie und die grundlegende Leistung einiger empfindlicher Metalle verändern. Folglich besteht ein Vorteil des 3D-Druckens von Metallen mit CleanFuse darin, dass die konsistente Teileleistung einschließlich der Schweißbarkeit eines Teils erhalten bleibt. Dies ist von entscheidender Bedeutung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau oder in der Verteidigung, wo Teile häufig in ein Endprodukt integriert oder montiert werden.