Formnext 2021: AIM3D stellt 3D-Granulat-Drucker ExAM 510 vor

Der Hersteller von Multimaterial-3D-Druckern AIM3D hat einen einen leistungsgesteigerten 3D-Drucker für das CEM-Verfahren (Composite Extrusion Modeling) entwickelt. Die ExAM 510 steht laut dem Hersteller für größere Bauräume, höhere Präzision und Baugeschwindigkeiten. Der 3D-Drucker ist ein Multimaterialdrucker für die additive Fertigung, der bis zu drei Werkstoffe parallel aufbauen kann. Der neue Drucker bildet eine leistungsgesteigerte Version des bisherigen ExAM 255 ab, die zukünftig beide im Programm der Rostocker sind. Das neue Modell wird als Prototyp auf der Formnext 2021 ausgestellt. Nach einer Beta-Phase mit Pilot-Verarbeitern soll die ExAM 510, nach Angaben des Herstellers, zur Formnext 2022 serienreif sein.

Der ExAM 510-Drucker ist eine Weiterentwicklung der kleineren EXAM 255: Der Multimaterialdrucker kann zwei Baumaterialien und ein Stützmaterial verarbeiten. Das erweiterte Baufeld von 510 x 510 x 400 mm erschließt eine Vielzahl von Anwendungen. Der Bauraum ist mit bis zu 200ºC temperierbar, um die Spannungen im Bauteil zu reduzieren und Hochleistungswerkstoffe zu verarbeiten. Die deutlich gesteigerte Baurate bzw. Aufbaugeschwindigkeit liegt, natürlich in Abhängigkeit vom Werkstoff, bei bis zu 250 cm3/h (bei Verwendung einer 0,4 mm Düse).

Präzision und Bauteilgüte

Die Konzeption der ExAM 510 ermöglicht eine deutlich gesteigerte Präzision der Bauteile. Ziel der Anlage war es, noch mehr aus der patentierten AIM3D-Extrudertechnologie herauszuholen. Diese Extruder-Klasse ermöglicht eine bis zu Faktor 10 höhere Austragsrate als marktgängige Filament-Extruder. Durch den Einsatz von Linearmotoren und einem stabilen Mineralgussbett wird es möglich, auch bei hohen Geschwindigkeiten präzise zu fahren.

Werkstoff und Wirtschaftlichkeit

Der besondere Charme des neuen 3D-Druckers erschließt sich auf der Werkstoffseite. Die Anlage ist mit einer auf Hochtemperaturkunststoffe optimierten, beheizbaren Prozesskammer ausgestattet. Dies ermöglicht es auch Kunststoffe wie PEEK, PEI, PSU, PPS, mit und ohne Faserfüllung zu verarbeiten.

Entsprechende Erfahrungen mit den Extrudern gibt es bereits auf der ExAM 255. Somit kann ein Verarbeiter den Werkstoff PEEK beispielsweise, gefüllt oder ungefüllt mit Fasermaterial, nun auch direkt als Granulat in der additiven Fertigung verarbeiten. Dies bedeutet einen enormen Kostenvorteil auf der Rohstoffseite. Aber auch das Recycling dieses Materials wird deutlich einfacher und günstiger. Die Erprobung eines Werkstoffes ist nach Aussage des Herstellers in ein bis zwei Arbeitstagen möglich. Eine Etablierung binnen fünf bis zehn Arbeitstagen.

Am Beispiel von PEEK zeigt sich die hohe Wirtschaftlichkeit am deutlichsten: Liegt der PEEK-Filament-Preis bei ca. 700 EUR/kg, kann die ExAM 510 auf PEEK-Granulat zurückgreifen, wie es auch im klassischen Spritzgießen zum Einsatz kommt. Der Marktpreis von rund 50 EUR/kg für PEEK-Granulat bedeutet eine Kostenreduzierung um Faktor 14.

Anwendungsgebiete

Die klassischen Anwendungsgebiete von polymeren Hochleistungswerkstoffen finden sich in Automotive, Medizintechnik oder Luft- und Raumfahrt. Die Pilotkunden von AIM3D sind dort angesiedelt. Clemens Lieberwirth, CTO bei AIM3D: „Die Weiterentwicklung unseres patentierten ExAM 255 zum ExAM 510 ist für uns ein Technologiesprung. Man könnte also sagen, wir bieten nun eine schnellere, größere, heißere und genauere CEM-Prozesstechnik für das Additive Manufacturing an.“

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