Metal Binder Jetting kan blive en gevinst for virksomheder med højvolumenproduktioner

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

Metal Binder Jetting og Laser Powder Bed Fusion teknologierne ligner til på mange måder hinanden, idet 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.
​​ Prøv vores online kursus om Binder Jetting

- 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.

Tre procestrin inden det færdige produkt

Før man står med det færdige print, skal man ved Metal Binder Jetting igennem tre procestrin: Første trin er et ’grønt emne’, hvor det limede print er færdigt. Det efterfølgende trin er et ’brunt emne’, hvor binderen brændes væk fra printet. Slutteligt bliver printet ved sintringsprocessen varmet op til tæt på smeltepunktet, hvorpå metalpulveret sintres sammen de steder, binderen har siddet. Efter de tre procestrin, vil man have mulighed for at efterbehandle printet.

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.

Videoen herunder giver et indblik i printprocessen ved Binder Jetting.

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

I og med at 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.

Jeg tror, at det grundlæggende handler om, at virksomhederne skal turde at anvende og implementere teknologien – for den virker allerede. På nuværende tidspunkt kan virksomheder have svært ved at se mulighederne ved Metal Binder Jetting, fordi de ikke kender teknologien. Og så er der selvfølgelig stadig en teknisk barriere, for det kræver også tid og ressourcer at få Metal Binder Jetting indkørt

- Anders Bæk Hjermitslev, Teknologisk Institut

Hos Danfoss har man i længere tid kigget på Binder Jetting og fået erfaring med teknologien. Her ser man også potentialet, men man 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.​​​​
Læs om alle AM teknologierne

Teknologisk Institut har mulighed for at give virksomheder et indblik i Metal Binder Jetting

Er man som virksomhed interesseret i at høre mere om Metal Binder Jetting, har Teknologisk Institut indblik i teknikkerne og kontakt til samarbejdspartnere, og man 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.