ExOne CleanFuse: ExOne und Fraunhofer IFAM vertiefen Partnerschaft

Mit dem neuen X1 25Pro von ExOne wollen Prof. Frank Petzoldt und sein Team die Pilot- und Vorserienproduktion von Bauteilen mittels Metal Binder Jetting untersuchen.

Bei der Entwicklung von Bindemitteln für Metallpulver erstreckt sich die Beziehung zwischen dem Fraunhofer IFAM und ExOne über mehr als zwei Jahrzehnte. Sie arbeiten seit etwa 1998 zusammen, als ExOne, damals Teil von Extrude Hone, das weltweit erste kommerzielle Metal-Binder-Jetting-System, das RTS-300, auf den Markt brachte. In den letzten Jahren haben sie gemeinsam CleanFuse, ein ExOne-Bindemittel, das auf einer Entwicklung des Fraunhofer IFAM basiert, weiterentwickelt und optimiert. Das Ergebnis ist ein sauber verbrennendes Bindemittel für den optimalen 3D-Druck von Edelstählen und hochwertigen Metallen.

„Als wir mit der Entwicklung der ersten Binder-Version auf dem Innovent begannen, wurde uns schnell klar, dass uns ein großer Durchbruch gelungen ist. ExOne war von unserer Entwicklung sofort begeistert, da sie eine außergewöhnliche Grünteilfestigkeit und ein sauberes Ausbrennen sowie eine niedrige Aushärtungstemperatur aufweist. Gemeinsam mit ExOne haben wir das Bindemittel weiterentwickelt, das jetzt CleanFuse heißt“, sagt Prof. Frank Petzoldt, der seit 1999 stellvertretender Leiter des Fraunhofer IFAM ist.

CleanFuse Bindemittel, Stainless-Steel-Metallpulver und in 3D-Druck hergestellte Teile vor (rechts) und nach (links) dem Sintern.

CleanFuse-Versionen in Arbeit

Nach diesem Erfolg haben das Fraunhofer IFAM und ExOne beschlossen, ihre Zusammenarbeit zu intensivieren und arbeiten derzeit an CleanFuse-Versionen für die Verarbeitung reaktiver Materialien wie Aluminium und Titan. „Wir bei ExOne glauben wirklich an die Kraft der Zusammenarbeit: an die Zusammenführung einer Vielfalt von Experten und Wissen, um komplexe Probleme bestmöglich zu lösen“, sagte Rick Lucas, ExOne Chief Technology Officer und VP, New Markets. „Das Fraunhofer IFAM war für uns ein führender Kooperationspartner, der uns dabei geholfen hat, unser Verständnis von Bindemitteln und verschiedenen Pulvertypen zu verbessern und herauszufinden, wie sie in der gesamten Prozesskette vom Drucken bis zum abschließenden Sintern zusammenwirken, um ein qualitativ hochwertiges Teil zu liefern.“

Voll ausgestattet für die sinterbasierte Additve Fertigung

Das Fraunhofer IFAM verfügt über ein starkes Fundament in der Entwicklung und Verarbeitung von metallischen und polymeren Werkstoffen sowie über umfassendes Wissen zu additiven Fertigungstechnologien – insbesondere für sinterbasierte Verfahren. Der Institutsstandort in Bremen ist für die sinterbasierte Additive Fertigung voll ausgestattet und bietet alle Technologien für das Drucken, Entpulvern, Entbindern und Sintern von Metallteilen. Die Forscherinnen und Forscher verfügen über spezielles Know-how zu Metallpulvern, Bindemitteln und deren Wechselwirkung. Für die Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet des „Metal Binder Jettings“ arbeiten sie mit einer Reihe von ExOne-Druckern, angefangen mit dem Innovent+ für die Material- und Prozessentwicklung. Drei Drucker sind mit der patentierten Triple Advanced Compaction Technology (ACT) von ExOne ausgestattet, die eine branchenführende Grünlingsdichte ermöglicht.

Vor Kurzem hat das Institut ein Metal-Binder-Jetting-System mit Produktionsgeschwindigkeit, das X1 25Pro, in Betrieb genommen, um die Machbarkeit im Rahmen der Pilot- und Vorserienproduktion zu untersuchen. Hersteller, die sich für das Metal Binder Jetting interessieren, sind herzlich eingeladen, einen Besuch am Fraunhofer IFAM Bremen zu vereinbaren, um mehr über die Technologie und die Anwendungsmöglichkeiten in ihren Bereichen zu erfahren.