Neuheit MMJ ProX – Multi-Material 3D-Drucker

Blick in den 530 x 300 x 200 mm großen Bauraum, bestückt mit sechs Druckköpfen, einem Profilsensor zur Qualitätssicherung und einem Lasermodul von Trumpf zur Inline-Oberflächenbearbeitung.

Mit der MMJ ProX-Serie bringt das Start-up erstmals ein modulares Konzept eines Multi-Material-3D-Druckers auf den Markt. Dieses Additive Fertigungssystem ist in Zeiten der Miniaturisierung und Funktionalisierung von Bauteilen darauf ausgelegt, mehrere Materialien, auch unterschiedlicher Werkstoffklassen, gleichzeitig zu verarbeiten. Dank des integrierten 3D-Profilsensors wird der Druckprozess automatisch parametriert und überwacht, was eine gleichbleibend hohe Qualität gewährleistet.

Das Herzstück der MMJ ProX-Serie ist die 3D-Drucktechnologie, die aktuell bis zu sechs Druckköpfe unterstützt. Diese ermöglichen das Kombinieren unterschiedlicher Materialien in einem einzigen Druckprozess. Der Einstieg in die Welt des Multi-Material 3D-Drucks beginnt mit zwei Druckköpfen, wobei Anwender flexibel auf bis zu sechs Druckköpfe aufrüsten können. Diese Flexibilität ist besonders wichtig, wenn es um die Kombination von Materialien und damit zur Funktionsintegration bzw. Eigenschaftskombination kommt.

Details zur brandneuen MMJ ProX-Serie zeigt Amarea Technology auf der Formnext in Frankfurt a. M. (Bilder: Amarea Technology)

Integrierte Qualitätssicherung

Mit einem Bauvolumen von 530 x 300 x 200 mm können große oder parallel mehrere kleinere Bauteile gefertigt werden. Zudem befindet sich an der Rückseite der Bauplattform werkseitig mindestens eine Servicestation zur Gewährleistung der Reproduzierbarkeit, indem die Jetventile der Druckköpfe freigeschossen werden und dadurch die Dosierqualität und Ablagepräzision konstant bleibt. Automatisiert werden Tropfen und Tropfenreihen vor und während des Druckprozesses zur Qualitätssicherungszwecken in einem dafür vorgesehenen Analysebereich abgelegt und vermessen. Ein besonderes Feature stellt auch die beheizte Bauplattform dar, die mit nur einem Handgriff ausgewechselt wird. Das bringt einen Zeitvorteil und Effektivität sowie Effizienz spielten bei der Entwicklung der MMJ ProX-Serie eine entscheidende Rolle. So ist der Materialwechsel innerhalb kürzester Zeit realisierbar und ein ganzer Druckkopf sowie das Materialreservoir können im Handumdrehen ebenso ausgetauscht werden. Anwendern wird damit eine Flexibilität geboten, die es erlaubt, zwischen den Materialklassen hin und her zu wechseln.

Ebenfalls wurde bei der Entwicklung großer Wert auf den „Experimentiergedanken“ und die Nachhaltigkeit gesetzt. Steven Weingarten, CEO von Amarea Technology, sagt dazu: „Wir wollen vor allem die Anwender, also Techniker und Ingenieure, die innovative Ideen umsetzen, unterstützen, mutig zu sein und neue Ideen mit anderen Materialien und Materialkombinationen bei der Produktentwicklung auszuprobieren. Der Markt des Multi-Material 3D-Drucks entsteht gerade erst. Hier ist der Gedanke, Neues auszuprobieren und neue Wege zu gehen, weitaus größer als in schon etablierten Bereichen der Additiven Fertigung.“ Ermöglichen sollen dies nicht nur kosteneffiziente Druckmaterialien, die sogenannten Feedstocks, es sind auch die Materialreservoirs selbst, die so ausgelegt sind, dass mit kleinsten Mengen schon ein Druckjob vollzogen werden kann. Dies macht durchaus Sinn, da man es gerade im Bereich der Hochleistungsmaterialien sehr oft mit sehr hochpreisigen Werkstoffen zu tun hat, wenn man z.B. an Edelmetalle denkt. Die Nachhaltigkeit kommt, trotz der Aufforderung, viele unterschiedliche Druckmaterialien auszuprobieren, daher, dass bei der MMJ-Technologie einzelne Materialien in Tropfenform nur dort abgelegt werden, wo sie benötigt werden. Es wird nur das Druckmaterial verbraucht, welches das Bauteil benötigt.

Eigene Materialien verwendbar

Und der Servicegedanke von Amarea Technology geht noch weiter. Mit ihrem BYOP-Service „Bring Your Own Powder“, können Kunden ihre eigenen, bereits qualifizierten und in Pulverform vorliegenden Materialien in kurzer Zeit zu Druckmaterialien überführen lassen. Die modular aufgebauten 3D-Drucker der MMJ ProX-Serie können problemlos mit optionalen Erweiterungen ergänzt werden. Neben der Aufrüstung weiterer Druckköpfe steht auch eine Lasereinheit zur Inline-Oberflächenmodifikation und ein Absaugmodul für die abgetragenen Materialien in den Startlöchern.

Durch die Vielzahl an verschiedenen Materialien und Geometrien variiert auch die Baugeschwindigkeit der MMJ ProX 3D-Drucker. Im Schnitt beträgt diese 20 bis 25 cm³ pro Stunde und Druckkopf. In puncto Auflösung liegt die Multi Material Jetting-Technologie zwischen lithografiebasierten und extrusionsbasierten Verfahren und die Oberflächenqualität kann mittels Laserablation eine Rauigkeit von bis zu 1,5 µm erreichen, wobei durch die Optimierung der Prozessparameter sogar Rauigkeiten von unter 1 µm realisiert werden können.

Das Team von Amarea Technology möchte vor allem mit dem Werkstoff-Know-how überzeugen. Die langjährige Forschungsarbeit am Fraunhofer IKTS bildet das Fundament bei der Herstellung von Druckmaterialien aus Oxid-, Nitrid- und Karbidkeramiken, Hartmetallen, Cermets und gesinterten Gläsern sowie Metallen von hochlegierten Stählen bis hin zu Edelmetallen. Das Materialportfolio wird kontinuierlich um neue Druckmaterialien ergänzt. In Kürze stehen Materialien wie Kupfer und IN718 zu Verfügung. Selbstverständlich versteht sich das Team auch als Partner, wenn es zur Auswahl oder einer möglichen Kombination von Materialien oder der Auslegung von Multi-Material-Bauteilen kommt.

Amarea Technology steht Interessierten auf der Formnext 2024 zur Verfügung, die mehr über innovative Lösungen im Bereich des Multi-Material 3D-Drucks und das modulare MMJ ProX-System erfahren möchten.

Amarea auf der Formnext: Halle 11.1, Stand C48