{"id":31252,"date":"2021-08-10T00:01:45","date_gmt":"2021-08-09T22:01:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=31252"},"modified":"2024-04-08T14:46:33","modified_gmt":"2024-04-08T12:46:33","slug":"startup3d-mantle-pastenbasiertes-verfahren-100820211","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/startup3d-mantle-pastenbasiertes-verfahren-100820211\/","title":{"rendered":"#3DStartup: Mantle \u00fcber sein einzigartiges Metall-3D-Druckverfahren"},"content":{"rendered":"

Mantle ist ein junges amerikanisches Start-up-Unternehmen, welches im Februar 2021 mit der Einf\u00fchrung der TrueShape-Technologie f\u00fcr Schlagzeilen sorgte. Das firmeneigene AM-Verfahren unterscheidet sich von anderen Metall-3D-Druckverfahren auf dem Markt durch die Verwendung einer Metallpaste als Druckmaterial. Es ist das erste Verfahren, welches die Erstellung von Rohteilen mit der Pr\u00e4zisionsbearbeitung kombiniert. Dank dieser Pr\u00e4zision eignet sich die Technologie insbesondere f\u00fcr Anwendungen wie den Werkzeugbau. Mit L’Or\u00e9al und Westminister Tools konnte das Unternehmen bereits zufriedene Kunden f\u00fcr sich gewinnen und ist damit auf dem besten Weg sich einen Namen in der Welt der additiven Fertigung zu machen. Wir wollten mehr \u00fcber die Ambitionen des Teams wissen und haben uns daher mit dem CEO und Mitbegr\u00fcnder von Mantle, Ted Sorom, getroffen, um mehr \u00fcber die Strategie des 3D-Druck Herstellers in Erfahrung zu bringen.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnen Sie sich selbst und Ihre Verbindung zum 3D-Druck kurz vorstellen?\u00a0<\/span><\/p>\n

Hallo, ich bin Ted Sorom, CEO und Mitbegr\u00fcnder von Mantle. Ich bin gelernter Maschinenbauingenieur und habe die meiste Zeit meiner Karriere damit verbracht, neue Produkte zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. W\u00e4hrend meiner gesamten Laufbahn habe ich die additive Fertigung f\u00fcr das Prototyping mit Polymeren verwendet. Ich habe mich der Herausforderung des 3D-Drucks von Metall gen\u00e4hert, als ich die M\u00f6glichkeit erkannte, die Herstellung von Massenprodukten neu zu definieren. Daf\u00fcr musste ich meine Kenntnisse im Werkzeugbau mit Mantles neuer Methode des Pr\u00e4zisionsmetalldrucks kombinieren.<\/p>

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Die Mitbegr\u00fcnder von Mantle: Steve Connor (links) und Ted Sorom (rechts)<\/p><\/div>\n

Als junger Ingenieur bin ich direkt nach dem Studium in ein Unternehmen eingetreten, welches High-End-Ger\u00e4te aus CNC-gefr\u00e4stem Metall und spritzgegossenen Kunststoffteilen herstellte, die selbst produziert wurden. Da es ein kleines Unternehmen war, durfte ich von allem ein bisschen machen: Ich entwarf die Teile und Formen im oberen Stockwerk und ging dann nach unten, um die Formen selbst anzufertigen, bevor diese in Produktion gingen. So sah ich aus erster Hand, wie zeitaufw\u00e4ndig und teuer der Werkzeugbau selbst f\u00fcr ein einfaches Kunststoffteil sein kann. Die zeitlichen Ressourcen f\u00fcr die Markteinf\u00fchrung neuer Produkte wurden durch den Werkzeugbau stark eingeschr\u00e4nkt.<\/p>\n

Leider stellt meine Erfahrung keinen Einzelfall dar. Tagt\u00e4glich arbeiten wir mit anderen Unternehmen zusammen, die Schwierigkeiten haben, ihre Produkte auf den Markt zu bringen, weil der Werkzeugbau zu zeitaufw\u00e4ndig und teuer ist.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnen Sie uns mehr \u00fcber Mantle erz\u00e4hlen?<\/h3>\n

Mein Mitbegr\u00fcnder Steve Connor und ich haben Mantle gegr\u00fcndet, um die Einf\u00fchrung neuer Produktionsverfahren mit dem 3D-Druck drastisch zu beschleunigen. Schon relativ fr\u00fch ist es uns gelungen, Teile mit einer v\u00f6llig neuen Oberfl\u00e4cheng\u00fcte und Pr\u00e4zision herzustellen, welche erstmals auch f\u00fcr den Werkzeugbau geeignet waren. Wir haben dann mehrere Jahre damit verbracht, unser Verfahren zu optimieren und die f\u00fcr den Werkzeugbau geeigneten Metalle zu entwickeln. Wir sind bei dem was wir tun wahrscheinlich zielgerichteter als die meisten Unternehmen in der Welt des 3D-Drucks, weil wir das Problem, das wir l\u00f6sen wollen, genau kennen.<\/p>\n

Steve ist ein exzellenter Chemiker, der sich zu Beginn seiner Karriere auf Nanopartikel und Metallpasten spezialisiert hat. Er entwickelte erfolgreich einen kosteng\u00fcnstigen Ersatz f\u00fcr die teuren Silbermetallpasten, die in der Solarindustrie verwendet werden. Zudem \u00fcberlegte er sich, ob sich eine \u00e4hnliche Technologie auch f\u00fcr die additive Fertigung nutzen lie\u00dfe.\u00a0 Wir begannen mit der Entwicklung der Pasten sowie unseres 3D-Druckverfahrens und erzielten daraufhin gro\u00dfartige Ergebnisse. In den letzten f\u00fcnf Jahren haben wir unsere Technologie verfeinert und bewiesen, dass unser Ansatz funktioniert. Wie ich gleich noch erkl\u00e4re, bilden unsere Metallpasten die Grundlage f\u00fcr unsere Technologie.<\/p>\n

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Ein mit Mantle hergestelltes Teil vor der Nachbearbeitung<\/p><\/div>\n

3DN: K\u00f6nnen Sie erkl\u00e4ren, was die TrueShape Technologie einzigartig macht?<\/h3>\n

Bei TrueShape handelt es sich um ein hybrides additives\/subtraktives Verfahren, bei dem Metallpasten im 3D-Druck das Teil additiv fertigen, bevor die Oberfl\u00e4che des Teils mittels subtraktiver Bearbeitung verfeinert wird. Unser Verfahren unterscheidet sich von anderen Metall-3D-Druckverfahren, weil die Teile mit unserem Verfahren hochpr\u00e4zise sind, dabei jedoch keine umfangreiche Nachbearbeitung erfordern. Die Teile sind pr\u00e4zise, haben eine hervorragende Oberfl\u00e4cheng\u00fcte und verf\u00fcgen \u00fcber die mechanischen Eigenschaften von Standard-Werkzeugst\u00e4hlen.<\/p>\n

Das Verfahren nutzt Metallpasten als Material. Die Paste besteht aus Metallpartikeln und fl\u00fcssigen Tr\u00e4gern und wird extrudiert, damit das zu produzierende Teil Schicht f\u00fcr Schicht aufgebaut werden kann. Anschlie\u00dfend erhitzen und trocknen wir die Paste im Drucker, wodurch der fl\u00fcssige Tr\u00e4ger entfernt wird und ein „Gr\u00fcnk\u00f6rper“ zur\u00fcckbleibt, der relativ weich ist und schnell und einfach bearbeitet werden kann. Durch die Bearbeitung werden die Genauigkeit, die Oberfl\u00e4cheng\u00fcte und die feinen Merkmale erzielt, die f\u00fcr Pr\u00e4zisionsteile wie Formen ben\u00f6tigt werden. Der letzte Schritt ist das Sintern. Das Sintern erm\u00f6glicht die endg\u00fcltige Verdichtung der Metallpartikel und legt die endg\u00fcltigen Materialeigenschaften fest. Gesintert wird mit einem Hochtemperaturofen, der die Temperatur des Teils bis knapp unter den Schmelzpunkt des Materials bringt und es anschlie\u00dfend abk\u00fchlt. Wenn die Teile aus dem Ofen kommen, sind es hochharte Werkzeugst\u00e4hle mit au\u00dfergew\u00f6hnlich glatten Oberfl\u00e4chen, welche direkt als Spritzgusswerkzeuge eingesetzt werden k\u00f6nnen, ohne dass die Formoberfl\u00e4chen nachbearbeitet werden muss.<\/p>\n

3DN: Welche Vorteile hat TrueShape, die andere 3D-Verfahren nicht haben? Zum Beispiel f\u00fcr die Anwendung im Werkzeug- und Formenbau?<\/h3>\n

Damit eine 3D-Drucktechnologie f\u00fcr eine Anwendung effektiv sein kann, muss sie deren spezifische Anforderungen erf\u00fcllen. Pr\u00e4zisionswerkzeuge und -formen haben mehrere kritische Anforderungen, dazu z\u00e4hlen:<\/p>\n

– Hochharte Stahlwerkstoffe<\/p>\n

– Hervorragende Oberfl\u00e4cheng\u00fcte, damit die geformten Oberfl\u00e4chen glatt sind<\/p>\n

– Hohe Genauigkeit – eine Form, die um die H\u00e4lfte der Breite eines menschlichen Haares zu gro\u00df oder zu klein ist, ist nicht akzeptabel<\/p>\n

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Dank des TrueShape-Verfahrens von Mantle sind die Teile extrem detailliert und pr\u00e4zise. Diese zwei Beispiele zeigen, wof\u00fcr die Technologie eingesetzt werden kann.<\/p><\/div>\n

Unser TrueShape-Verfahren ist einzigartig, da wir all diese Anforderungen ohne eine kostspielige und zeitaufw\u00e4ndige Nachbearbeitung erf\u00fcllen k\u00f6nnen. Wir produzieren hochpr\u00e4zise Teile mit einer hervorragenden Oberfl\u00e4cheng\u00fcte (1-3 um Ra), die mit der Oberfl\u00e4cheng\u00fcte von konventionell hergestellten Formen vergleichbar ist.\u00a0 Dar\u00fcber hinaus haben wir unsere Werkstoffe so entwickelt, dass sie sich genauso verhalten wie die Werkzeugst\u00e4hle, die Werkzeughersteller heute verwenden. Durch Texturieren, Polieren, Bearbeitung und Schwei\u00dfen erzielen wir eine lange Lebensdauer der Formen.<\/p>\n

TrueShape kann auch zur Herstellung von Formen verwendet werden, welche auf herk\u00f6mmliche Weise nicht hergestellt werden k\u00f6nnen, wie z. B. konforme K\u00fchlleitungen, welche die Leistung der Formen verbessern.<\/p>\n

Es existieren bereits andere 3D-Metalldruckverfahren f\u00fcr die Herstellung von Werkzeugen und Formen, die jedoch alle eine umfangreiche Nachbearbeitung erfordern. Diese Nachbearbeitung erh\u00f6ht den Zeit- und Kostenaufwand f\u00fcr die Gussform, weshalb die Nutzung dieser Verfahren bisher nicht weit verbreitet war.<\/p>\n

Das TrueShape-Verfahren ist schneller und kosteng\u00fcnstiger als andere 3D-Druckverfahren und herk\u00f6mmliche Methoden zur Herstellung von Gussformen.<\/p>\n

3DN: Was das verwendete Material betrifft, so hat Mantle anstelle von Pulvern oder verst\u00e4rkten Filamenten eine eigene flie\u00dff\u00e4hige Metallpaste entwickelt. Wie funktioniert diese und welche Vorteile bietet sie gegen\u00fcber anderen Alternativen im Metall 3D-Druck?<\/h3>\n

Wir haben uns aus mehreren Gr\u00fcnden f\u00fcr die Verwendung von Pasten entschieden. Einerseits, weil Pasten sicherlich das effektivste Mittel f\u00fcr die Herstellung von Pr\u00e4zisionsteilen wie Formen darstellen. Andererseits formulieren wir unsere Pasten so, dass sie f\u00fcr das Druckverfahren optimiert sind und die erforderlichen Materialeigenschaften von hochharten Werkzeugst\u00e4hlen erf\u00fcllen.<\/p>\n

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Mantle verwendet im Gegensatz zu anderen Anbietern auf dem Markt eigene Pasten f\u00fcr seine Pr\u00e4zisionsmetall-AM-Technologie.<\/p><\/div>\n

Unsere Pasten bieten mehrere Vorteile:<\/p>\n

– Pasten k\u00f6nnen genauso wie andere kosteng\u00fcnstige 3D-Druckverfahren extrudiert werden – es sind keine teuren Laser erforderlich, um das Metallpulver miteinander zu verschmelzen<\/p>\n

– Pasten erfordern kein Entbindern wie die sonstige Extrusionsmetalldruckverfahren, welche auf dem Sinter-Prinzip beruhen<\/p>\n

– Pasten erfordern keine speziellen Handhabungs- und Sicherheitsprotokolle, welche f\u00fcr lose Pulver erforderlich sind<\/p>\n

– Pasten schrumpfen weniger als auf Sinter basierende Technologien mit Metallpulver, weshalb die Genauigkeit des gedruckten Teils mit den Pasten besser ist.<\/p>\n

Letztendlich haben wir festgestellt, dass Pasten das effektivste Material f\u00fcr die Herstellung einer breiten Palette von Materialien mit hoher Genauigkeit und hervorragender Oberfl\u00e4cheng\u00fcte darstellen.<\/p>\n

3DN: Haben Sie letzte Worte f\u00fcr unsere Leserschaft?<\/h3>\n

Wir freuen uns, unsere Technologie auf den Markt bringen zu k\u00f6nnen. Wir haben die letzten f\u00fcnf Jahre damit verbracht, die Technologie zu entwickeln und haben in dieser Entwicklungsphase mit einigen Unternehmen zusammenzuarbeiten, welche uns Feedback gegeben haben und unsere Technologie validieren. Bei diesen Unternehmen handelt es sich um Werkzeughersteller, Gie\u00dfereien und Erstausr\u00fcster aus verschiedenen Branchen. So setzt bereits einer der f\u00fchrenden Hersteller von Geschirrsp\u00fclern einen Werkzeugeinsatz von Mantle in der Produktion ein und hat bereits \u00fcber 200.000 Teile damit hergestellt. Unser Werkzeug reduzierte die Durchlaufzeit um 70 % und die Kosten um \u00fcber 65 %. Ein f\u00fchrendes Unternehmen der Medizintechnik nutzt Mantle, um die Zeit f\u00fcr die Herstellung einer Prototypenform von 7 Wochen auf 8 Tage zu verk\u00fcrzen – die Kosten konnten in diesem Beispiel um \u00fcber 50% gesenkt werden. Wir freuen uns darauf, nun mit anderen Unternehmen zusammenzuarbeiten und diese bei der Verbesserung ihrer Werkzeugbau- und Produktentwicklungsprozesse zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n