Binder Jetting - Welches 3D Druckverfahren verbirgt sich dahinter?

Beim Stichwort 3D Druck denken die meisten Nutzer zunächst einmal an die eher klassischen additiven Verfahren wie FDM-Druck, Stereolithografie oder das Selektive Lasersintern (auch als SLS-Druck bekannt). Umso mehr erscheint es uns von Interesse, Ihre Aufmerksamkeit auch auf die weniger bekannten, jedoch keineswegs weniger spannenden 3D Druckverfahren zu lenken. An dieser Stelle wollen wir uns daher das Binder Jetting einmal näher anschauen.

Wie funktioniert Binder Jetting?

Das Binder Jetting gehört zu denjenigen additiven Verfahren, bei denen das gewünschte Modell schichtweise aufgebaut wird. Unter den bekannteren 3D Druckverfahren ist Binder Jetting in dieser Hinsicht insbesondere mit dem gerade auch unter Heimanwendern beliebten FDM-Druck vergleichbar.

Aus 3D Dateien (zum Beispiel CAD-Daten) wird dabei die zu erzeugende Geometrie jeder einzelnen Schicht berechnet. Der eigentliche 3D Druckvorgang besteht darin, dass auf einem höhenverstellbaren Tisch eine Pulver- oder Granulatschicht aufgebracht und mittels Binder (daher der Name des Verfahrens) an genau denjenigen Stellen verklebt wird, welche zum entstehenden Werkstück gehören sollen.

Dieser Binder wird durch einen Druckkopf, entsprechend demjenigen eines aus dem 2D Druck vertrauten Tintenstrahldruckers, aufgetragen, der an Stelle von Tinte eben diesen Binder aufbringt. Sobald auf diesem Wege die erste Schicht aufgetragen ist, wird der Tisch um eine Schichtdicke abgesenkt und, in entsprechender Weise, die nächste Pulverschicht aufgebracht. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis das Werkstück vollständig aufgebaut ist. Nach Abschluss des Druckprozesses wird das Modell, welches zunächst noch vollständig vom umgebenden Pulver verborgen ist, aus dem Drucker geholt und von den Pulverresten befreit. Das überzählige Pulver kann in einem weiteren Druckvorgang wiederverwendet werden.

Als Ausgangsmaterialien im Binder Jetting können

  • Kunststoff,
  • Metall oder
  • Keramik

gleichermaßen Verwendung finden.

Neben dem FDM-Druck weist das Binder Jetting also durchaus auch Parallelen zum Selektiven Laserschmelzen auf,  wobei anstelle des lokalen Verschmelzens von Metallpulver in diesem Fall eben der Binder örtlich verklebt wird.

Entstehungsgeschichte

Entwickelt wurde das Binder Jetting in den frühen 1990er-Jahren am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Die Grundidee bestand darin eine Maschine zu entwickeln, welche auf einem gängigen Tintenstrahldrucker basiert, der jedoch nicht Tinte auf Papier, sondern Binder auf Pulver verschießt. Das MIT erhielt schließlich auch ein Patent auf das Verfahren, verkaufte bald jedoch Lizenzen an interessierte 3D Druck-Unternehmen, welche für das Binder Jetting eigene 3D Drucker entwickelten.

In der VDI-Richtlinie 3405 ist das Binder Jetting genormt, und zwar unter der Bezeichnung „3D Drucken“. Diese Bezeichnung führt jedoch zu Irritationen, da wir jene gemeinhin als Überbegriff für additive Verfahren verwenden.

Anwendungsgebiete

Besonders geeignet erscheint das Binder Jetting für die Fertigung von Schmuck und ähnlicher dekorativer Objekte. Insbesondere für das Binder Jetting mit Metall (wie insbesondere Edelstahl) sind jedoch auch diverse technische Anwendungen denkbar.

Erfahren Sie hier 6 interessante Beispiele aus der Welt des Schmuck 3D Drucks:

Schmuck 3D Druck Beispiele

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