Composite Extrusion Modeling 3D Valley Conference, Aachen, Dr. Vincent Morrison, Geschäftsführer AIM3D GmbH

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1 Composite Extrusion Modeling 3D Valley Conference, Aachen, Dr. Vincent Morrison, Geschäftsführer AIM3D GmbH

2 Metal 3D Druck - ungenutztes Potenzial Eine Vielzahl von 3D-Druck Technologien sind am Markt. Derzeitige Lösungsansätze beinhalten: Hohe Investitionskosten für Maschinen(Binder Jetting, Laser Melting, Electron Beam Melting) Hohe Wartungs- und Materialkosten Komplexe Prozesse mit vielen Parametern Eine simple und kosteneffiziente Lösung wird benötigt um den Markt zu erweitern.

3 Metal AIM3D Injection Metal Moulding Injection Moulding Process chain Feedstock / Pellets Injection Moulding Debinding Sintering Volume shrinkage Source: polymertek.com/inject/metal-mim/process/

4 Metal AIM3D Injection Composite Moulding Extrusion Process Modeling chain Feedstock / Pellets Injection 3D printing Moulding Debinding Sintering Volume shrinkage Source: polymertek.com/inject/metal-mim/process/

5 AIM3D Composite Extrusion Modeling Verarbeitung von Standard-MIM oder CIM-Granulaten in einem extrusionsbasierten Prozess Vereinfachter Entbinderungs- und Sinterprozess für den Markt der additiven Fertigung Thermische Entbinderung- und Sinterung unter nicht-brennbaren Schutzgasen

6 AIM3D ExAM 255 Umsetzung eines Beta- Programms in 2017 Marktstart Anfang 2019 AIM3D ExAM 255 3D Druck: Bauraum: Baurate: Heizbett: Anschluss: Dualdruck mit zwei Materialien 255 x 255 x 255 (mm³) cm³/h (bei 0,4 mm Düse) (abhängig vom Material) bis 120 C, entnehmbar 230V/10A, 8 bar Druckluft

7 AIM3D Materialwahl Die AIM3D Prozess bietet: Verarbeitung unterschiedlicher Materialtypen (Metall, Kunststoff, Keramik) in einer Maschine Gänzlich neue Materialoptionen für die Additive Fertigung Edelstähle (304, 316L, 17-4PH, ) Niedrig legierte Stähle (42CrMo4, 8620, 100Cr6) Titanium, Wolframcarbid, Kupfer Über 200 andere MIM und CIM-Feedstocks Thermoplastische Materialien wie ABS, ASA, PET, PP Faserverstärkte Kunststoffe wie PA 6 GF 35

8 AIM3D Alleinstellungsmerkmale 2014 zum Patent angemeldeter Drucker und Druckkopf Einziges Additives Fertigungsverfahren, das bis in die Serienfertigung skalierbar ist. Kosteneffiziente Metall 3D-Drucker Hohe Baurate (bis 140 cm³/h) Niedrige Anschaffungs-, Wartungs- und Materialkosten Große Materialvielfalt (e.g. MIM Granulate) Metalle Keramiken Komposite PA 6 GF 35 Thermoplaste Grünteil 17-4 PH Sinterteil 17-4 PH

9 AIM3D Materialeigenschaften Vergleich der Materialeigenschaften der 3D-gedruckten Bauteile mit Materialeigenschaften aus der Serienfertigung (MIM) Untersuchung der Anisotropie der Festigkeitseigenschaften Richtungsabhängigkeit Streckgrenze R p0,2 3D-Druck (Mittelwert) Serienfertigung (typ. Werte) Dichte ρ 7,9 g/cm³ 7,9 g/cm³ Streckgrenze R p0,2 205 MPa* 180 MPa Zugfestigkeit R m 532 MPa* 540 MPa Pos. 3 Pos. 2 Pos. 1

10 AIM3D Leichtbaudesign Fertigung von hohlen Bauteilen mit harten Oberflächen Kein Restpulver im Bauteil Ersparnis von Material, Bauzeit, Gewicht und Sinterzeit

11 Druckfestigkeit in MPa AIM3D Leichtbaudesign Druckfestigkeit in Abhängigkeit der Füllstruktur wurde an der Universität von Rostock untersucht. Druckfestigkeit und Zugfestigkeit (100 % gefüllt) wurden untersucht. Material: Catamold 17-4PH (Steel ) 2500 Druckfestigkeit % 20% 40% 60% 80% 100% sd0.2 sdt50 Infill in %

12 AIM3D Leichtbaudesign Druckfestigkeit und spezifische Druckfestigkeit steigen nicht linear an. Stauchgrenze und spezifische Stauchgrenze bleiben nahezu konstant. Veränderung im Verformungsverhalten ist deutlich sichtbar. Infill

13 AIM3D Zusammenfassung Kosteneffiziente und Material-unabhängige Lösung für die Additive Fertigung Fertigung von Bauteilen für Bemusterungs- und Direktanwendungen Kombination von Materialeigenschaften durch den Einsatz unterschiedlicher Legierungen Bauteil: Center for Rapid and Sustainable Product Development, Portugal

14 AIM3D GmbH Industriestraße Rostock (+49)