Das sind die am Markt verfügbaren Granulat 3D-Drucker

Wenn von Extrusionsverfahren die Rede ist, dann denkt man zunächst an den FDM-3D-Druck mit Filamenten. Dabei sind Filamente nicht die einzig verfügbare Materialform. Am Markt finden wir immer mehr Geräte, die für den Druck Granulate bzw. Pellets nutzen. Granulat wird am häufigsten im Spritzguss verwendet, das Material wir aber auch für den 3D-Druck immer beliebter, da dadurch Kosten eingespart werden und eine größere Auswahl an Materialien für die Fertigung zur Verfügung steht. Bei den am Markt angebotenen Lösungen handelt es sich sowohl um 3D-Druck Komplettlösungen als auch um Zusatzgeräte, wie speziellen Granulat-Extrusionsköpfen. In unserer Auswahl stellen wir Ihnen die derzeit erhältlichen Granulat 3D-Drucker und Hybriddrucker vor, um Ihnen einen besseren Überblick rund um den 3D-Druck mit Granulat zu gewähren.

Colossus XS series (Weber)

Aus einer strategischen Partnerschaft mit WEBER Additive geht die neue XS Serie von Colossus hervor. Dank der Expertise beider Unternehmen gelang es, einen leistungsstarken FGF-Drucker mit einem Standard-Bauvolumen von 1600 x 1200 x 1300 zu konzipieren. Das Gerät arbeitet mit der WEBER-Extrusionstechnologie und erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu 200 mm/s. Laut Angabe der Hersteller eignet sich der 3D-Drucker für die kleine bis mittlere Serienproduktion. Die XS-Serie wird standardmäßig mit einem 60 L Trocknungssystem ink. Förderband, einem vakuumbeheizten Bett bis 115 Grad und einer Software mit Slicer ausgeliefert werden. Colossus weist jedoch darauf hin, dass der FGF-Drucker auch an Kundenwünsche individuell anpassbar sei. 

Bild: Colossus

Everplast

Auch Everplast Machiner Co. LTD aus Taiwan, ein Spezialist für Kunststoffextruder, hat einen 3D-Drucker für die Granulat-Extrusion in seinem Sortiment. Der EM3-1504-D spart im Vergleich zu einem herkömmlichen 3D-Drucker mit Filament 30 % bis 70 % der Druckzeit ein, da die Druckgeschwindigkeit erhöht werden kann. Er kann mit harten Kunststoffen wie PVC, ABS, PC, PA und HDPE aber auch mit weichen Kunststoffen wie TPU und EVA, aber auch mit legierten Kunststoffen wie PA+Faser und sogar Zement arbeiten.

Arburg Freeformer 200-3X 

Mit dem von ARBURG patentierten AKF-Verfahren (Kunststoff-Freiformen) wurde ein offenes System entwickelt, dass Anwendern erlaubt Slice- und Prozessparameter frei zu programmieren und an die individuellen Anforderungen anzupassen. Die freeformer Modelle schmelzen Granulate, wie sie auch im Spritzguss verwendet werden, auf und lässt das Bauteil Schicht für Schicht dank der Erzeugung kleinster Kunststofftropfen entstehen. Das freeformer Modell 200-3X verfügt über drei Achsen und hat ein Bauvolumen von 200 cm². Das Gerät arbeitet mit beliebigen (qualifizierten) Standardgranulaten. So können beispielsweise ein für die Luftfahrt freigegebenes PC oder ein medizinisches TPE mit FDA-Zulassung mit dem freeformer verarbeitet werden. Für die industrielle Praxis bietet das Unternehmen den freeformer 300-3X mit einem größeren Bauvolumen. 

Bild: ARBURG

CEAD Printing Head E 25 and E50 

Beim E25 und E50 handelt es sich jeweils um einen Druckkopf des Herstellers CEAD. Dabei stellt der E50 das neueste Modell und ein Upgrade zum E25 dar. Konnten zuvor lediglich 12 kg/Std. Kunststoffgranulat extrudiert werden, sind nun 84 kg/Std. möglich. Verwendet werden die Druckköpfe entweder auf Roboterarmen oder CNC-Maschinen. Zu den Anwendern zählen unter anderem die ETH Zürich, die Universität Stuttgart und die Universität Tampere, welche bereit auf den E25-Extruder gesetzt haben. Mit dem neuen E50 wird der Druckprozess für diese nun enorm beschleunigt, es kann bei Temperaturen bis 400  °C gedruckt werden. Der E50 kommt mit einer variablen Düsengröße von 8 bis 20 Millimetern Durchmesser. Er ist mit einer Thermoplast-Granulat-Zuführung und einer SPS-basierten Steuerung von Siemens ausgestattet. Angetrieben wird der Druckkopf von einem 15-kW-Motor.

Bild: CEAD

Pollen AM P-Serie

Der Hersteller Pollen AM war wohl einer der ersten, der sich auf den 3D-Druck auf Granulatbasis spezialisiert hat. Im Sortiment findet sich die Pollen AM P-Serie, eine Maschine mit vier Extrudern und einem ein Druckvolumen von Ø 300 x H 300 mm. Mit dem Gerät können Bauteile aus verschiedensten Materialien hergestellt werden, dazu zählen Standard-Thermoplaste und Elastomere. Die Drucker der Am P-Serie arbeiten mit einer Auflösung von 40 Mikron auf der Z-Achse und 5 Mikron auf der X- und Y-Achse. Mit der Maschine können Bauteile für die unterschiedlichsten Anwendungen umgesetzt werden, zu den Anwendern zählen Branchen wie die Automobilindustrie, die Luftfahrt oder die Konsumgüterindustrie.

Bild: Pollen AM

Epeire 3D T-600

Ein weiterer Franzose auf unserer Liste, Epeire 3D, vertreibt den Granulatdrucker Epeire 3D T-600. Das Gerät arbeitet mit den herkömmlichen Kunststoffen der Fertigungsindustrie: ABS, PS, TPE, PC, PA, PPS usw. Der 3D-Drucker ist aber mit wiederverwerteten, recycelten und biobasierten Thermoplasten kompatibel. Der Epeire 3D T-600 verfügt über ein Druckvolumen von 500 x 450 x 500 mm und bietet eine Auflösung von 0,01 mm in X und Y sowie 0,002 mm in der Z-Achse.

Bild: Epeire 3D

Cosine Additive

Der spanische Hersteller Cosine Additive hat den 3D-Granulatdrucker Cosine AM1 entwickelt, eine großformatige Maschine mit einer geschlossenen, beheizten Kammer. Mit seinen zwei Extrudern bietet der AM1 zwei Herstellungsoptionen: die Erstellung von Bauteilen mit Filamenten (ABS, PLA, PETG, TPU usw.); oder die Herstellung von Bauteilen mit Kunststoffgranulat durch ein Pellet Feed System, das 10-mal schneller und 10-mal kostengünstiger ist als die erste Option. Für den Granulat 3D-Druck steht ein Druckvolumen von bis zu 1100 x 850 x 620 mm zur Verfügung.

Bild: Cosine Additive

Die TUMAKER BIGFoot Pro Pellets Serie

Tumaker ist eine Marke der spanischen IT3D Gruppe, die sich auf die Entwicklung und den internationalen Vertrieb von additiven Fertigungsanlagen spezialisiert hat. Die BIGFoot Pro 3D-Drucker Serie umfasst drei Modelle in verschiedenen Größen, die mit Material in Granulatform arbeiten können. Konkret handelt es sich bei den drei Lösungen um die 3D-Drucker 200, 350 und 500, die sich jeweils in ihrem Produktionsvolumen unterscheiden. Die Geräte passen sich ideal an die Bedürfnisse des Anwenders an und können mit einer breiten Palette von Granulatmaterialien arbeiten, dazu zählen PLA, ABS, PETG, Polypropylen, Ultem, Peek und viele mehr. Das ermöglicht unter anderem der dafür eigens entwickelte doppelte Temperaturmesskopf, der Temperaturen von bis zu 350 Grad erreicht. Die BIGFoot Pro Pellet 3D-Drucker wurden für den professionellen Einsatz entwickelt, was sie von vielen anderen Geräten auf dem Markt unterscheidet.

Bild: TUMAKER

Der Super Discovery 3D-Drucker

Discovery 3D Printers gehört zur spanischen CNC Barcenas Group und hat mit dem Super Discovery einen industriellen 3D-Drucker entwickelt, der mit Granulaten arbeiten kann. Mit einem Standarddruckvolumen von 1,3 x 2,5 x 1 Meter bietet die Maschine die Möglichkeit den Arbeitsbereich individuell zu gestalten. Der 3D-Drucker verfügt über Panasonic-Servomotoren, eine automatische Nivellierung und einen geschlossenen Bauraum. Auch dieser 3D-Drucker arbeitet mit einer breiten Palette von Materialien (ABS, PC, PPE, CF, ASA, usw.) und nutzt die Simplify3D Software. Das Gerät verfügt zudem über Ethernet-Anschlussmöglichkeiten. Neben dem Standardmodell Super Discovery bietet das Unternehmen zwei weitere Lösungen, die auf genanntem Modell basieren: der Super Discovery 3D Printer Compact und der Super Discovery 3D Printer Hybrid.

Bild: Discovery 3D Printers

re3D Gigabot X

Bei Gigabot X handelt es sich um Granulat 3D-Drucker des puerto-ricanischen und amerikanischen Druckerherstellers re3D. Mit dem Gigabot X und dem Gigabot X XLT hat sich das Unternehmen dazu entschieden auf die additive Fertigung mit Pellets zu setzten. Damit soll ein Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft ermöglicht werden, da die Gigabot X in der Lage sind auch mit recycelten Pellets und Mahlgut zu arbeiten. Die Drucker können 3-5 mm große Kunststoffgranulate, einschließlich PC, PET, PLA und Spezialgranulate, die unter 270 ºC schmelzen, mit einer Düse von wahlweise 0,8, 1,75 oder 2,85 mm verarbeiten. Das Unternehmen weist darauf hin, dass der 3D-Druck mit Granulat kostensparender, schneller und vielseitiger ist als der 3D-Druck mit Filamenten.

Bild: re3D

Titan Robotics Atlas

Ein weiteres Hybridgerät ist der Atlas von Titan Robotics, das Flagship des Unternehmens wenn es um den industriellen 3D-Druck geht. Der Atlas ist mit Pellet-Extrusion, Filament-Extrusion oder hybrider Granulat-/Filament-Extrusion erhältlich und ermöglicht einen schnelleren Druckvorgang, geringere Materialkosten und eignet sich zur Herstellung von Endbauteilen. In Bezug auf die Pellet-Extrusion weist das Unternehmen darauf hin, dass Anwender auf Grund des integrierten Pellet-Extrusionssystems und des beheizten Industrieverschlusses dazu in der Lage sind mit Hochtemperaturmaterialien wie CF-PEI, GF-PEKK und GFPC zu arbeiten. Laut Titan Robotics erweitert der 3D-Druck mit Granulat die Materialauswahl und reduziert die Materialkosten um ein 10-faches. Der Output soll dabei jedoch bis zu 10-fach höher sein im Vergleich zum Filamentdruck.

Bild: Titan Robotics

Der ExAM 510 von AIM3D

Dieser Drucker ist zwar noch nicht am Markt erhältlich, soll aber bis Ende 2022 verfügbar sein. Wir wollten das Gerät dennoch in unserer Auswahl vorstellen, da der ExAM 510 laut AIM3D der erste industrielle 3D-Drucker sein soll, der Granulate verarbeiten kann, die üblicherweise im Spritzguss verwendet werden. Damit soll Anwendern eine noch größere Bandbreite an Materialien im Vergleich zu den derzeit erhältlichen Geräten zur Verfügung stehen. Das liegt insbesondere daran, dass das Gerät mit dem CEM-Verfahren (Composite Extrusion Modelling) arbeitet. Dieses kombiniert den Metall-Spritzguss mit AM-Technologien und soll den Benutzern erlauben sowohl mit Metall als auch mit Polymeren zu drucken. Das Unternehmen weist darauf hin, dass die Maschine über alle Vorteile eines typischen FDM- oder FFF-Druckers verfügen wird, einschließlich einer automatischen Materialzuführung, welche bis zu einem Liter Material pro Extruder aufnimmt und während des Druckvorgangs nachgefüllt werden kann. Die Maschine ist mit Abmessungen von 1831 x 1051 x 745 mm und einer Baukammer von 255 x 255 x 255 mm zudem recht groß. Mehr dazu erfahren Sie in folgendem Video.

Delta WASP 3MT Industrial 4.0

Der Delta WASP 3MT Industrial 4.0 ist ein großformatiger industrieller 3D-Drucker des italienischen Herstellers WASP. Er verfügt über einen geschlossenen Druckbereich und bietet ein Druckvolumen von 1000 mm x 1000 mm. Die Maschine wurde speziell für den Druck von Granulaten und recycelten Kunststoffen konzipiert: Der HDP-Extruder druckt das Granulat direkt, was Kosten und Zeit spart. Darüber hinaus verfügt der 3D-Drucker über einen selbstzuführenden Granulat-Tank und einen Sensor, der Alarm schlägt wenn das Material aufgebraucht ist – so soll die Kontinuität des Drucks gewährleistet und Abfall vermieden werden. Das patentierte Firecap-System erzeugt eine bis zu 250° heiße Kammer direkt auf der Druckfläche und das VAC-System (Vacuum Active Control), eine Vakuumdruckplatte, ermöglicht den Austausch der Platte in nur wenigen Sekunden. Dadurch wird garantiert, dass auch bei hohen Temperaturen keine Mikrobewegungen während des Drucks auftreten.

Bild: WASP

Tradesman series P3-44 di Juggerbot 3D

Bei der Tradesman-Serie P3-44 von Juggerbot 3D handelt es sich um großformatige 3D-Drucker, die mit der FGF-Technologie arbeiten, ein Druckvolumen von 915 mm x 1.220 mm x 1.220 mm und eine Druckgeschwindigkeit von 1 m pro Sekunde haben. Das US-amerikanische Unternehmen Juggerbot 3D entwickelte die Serie gemeinsam mit Rockwell Automation, um die Geräte so leistungsfähig wie möglich zu machen und deren Fehlerquote zu minimieren. Der P3-44 kann mit einer breiten Palette von thermoplastischen Granulaten arbeiten. Die Extruder sind austauschbar, so dass Sie denjenigen wählen können, der Ihren Bedürfnissen am besten entspricht: der 14L erlaubt eine hohe Produktivität und der 14S einen präziseren Druck. Die integrierte Slicer-Software automatisiert und erleichtert den Druckprozess erheblich.

Bild: Juggerbot 3D

Granulat 3D-Drucker von Millebot 

Das amerikanische Unternehmen Millebot ist bekannt für große Industriedrucker, welche in Containern transportiert werden können. Im Angebot finden sich unter anderem der MILLE-300 und der MILLE-500XL, zwei Geräte die jeweils mit Granulaten drucken können. Zu den kompatiblen Materialien gehören Industriepolymere, Thermoplaste, Hybridverbundgranulate, Filamente, recycelte Kunststoffe und viele weitere. Die Modelle verfügen über Multi-Extruder-Optionen, eine optionale beheizbare Platte, Wärmedämmung und ein automatisches Pellet-Zuführungs-/Trocknungssystem. Nach Angaben des Herstellers kann unter der Verwendung von Kunststoffgranulat die Produktion erhöht und Kosten gesenkt werden.

Bild: Millebot

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