{"id":22638,"date":"2024-05-16T13:19:15","date_gmt":"2024-05-16T13:19:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mark3d.com\/de\/?page_id=22638"},"modified":"2025-12-04T13:27:31","modified_gmt":"2025-12-04T13:27:31","slug":"pti-praxisbericht","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.mark3d.com\/de\/pti-praxisbericht\/","title":{"rendered":"Beschleunigung des MIM-Prototyping durch Metal Binder Jetting"},"content":{"rendered":"

Beschleunigung des MIM-Prototyping durch Metal Binder Jetting<\/span><\/h1><\/div>
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Das Unternehmen im Fokus<\/span><\/h2><\/div>
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PTI Tech ist ein weltweit t\u00e4tiger Vertragshersteller von pr\u00e4zisionsgefertigten Komponenten im Spritzgussverfahren, der sich auf technische Polymere und den Metallspritzguss (MIM) spezialisiert hat. Bei diesem Prozess wird Metallpulver mit einem Bindemittel gemischt und unter hohem Druck in einen Formhohlraum gespritzt. Durch das Entbindern und Sintern der \u201eGru\u0308nlinge\u201c entstehen hochwertige Metallteile mit hoher Dichte.<\/p>\n

PTI Tech ist auf die Herstellung komplexer, hochpr\u00e4ziser Teile fu\u0308r kritische Sektoren wie Luftfahrt, Verteidigung, medizinische Ger\u00e4te und High-End-Industrieanwendungen spezialisiert.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>

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Die Herausforderung<\/span><\/h2><\/div>
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PTI unterzieht die Teile seiner Kunden einem DFM-Prozess (Design for Manufacturability), um sicherzustellen, dass sie entweder im Kunststoffoder Metallspritzgussverfahren kostengu\u0308nstig hergestellt werden k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

Ein gro\u00dfer Aufzughersteller verwendete mit Kunststoff umspritzte Knopfabdeckungen und Knopfgeh\u00e4use aus Edelstahl. Die Reinigung mit kr\u00e4ftigen Desinfektionsmitteln fu\u0308hrte dazu, dass die Kunststoffgewinde besch\u00e4digt wurden und brachen. Der Hersteller musste das Design des Knopfgeh\u00e4uses und der Abdeckung dringend u\u0308berarbeiten und wollte alle Bauteile vollst\u00e4ndig aus langlebigem Edelstahl 316L herstellen.<\/span><\/p>\n

Das Unternehmen musste diese Teile schnell auf den Markt bringen, um bereits installierte Aufzu\u0308gen nachzuru\u0308sten. Das Design des Knopfgeh\u00e4uses bestand aus einem Paar flexibler Haltelaschen, die so du\u0308nn sein mussten, dass sie von Hand gebogen werden konnten, aber ihre Form behielten, ohne zu brechen.<\/span><\/p>\n

PTI Tech suchte nach einer Fertigungstechnologie, mit der eine Reihe von Teilen hergestellt werden konnte, die die erforderliche Marktreife hatten, damit der Kunde sie fu\u0308r Tests und zur Designvalidierung verwenden konnte. Die Verarbeitung und die physikalischen Eigenschaften dieser Teile mussten mit MIM-produzierten Teilen vergleichbar sein, damit PTI Tech ihr endgu\u0308ltiges Design fertigstellen konnte, bevor die Werkzeuge fu\u0308r die Produktion gebaut wurden.<\/span><\/p>\n<\/div>

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\u201eDie Schrumpfung und Dichte, die wir mit Binder Jetting-Teilen erreichen, sind denen von Teilen aus MIM-Verfahren sehr \u00e4hnlich.\u201c<\/em><\/strong>
\n– Gaetano Mariella, CTO<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>

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Die L\u00f6sung<\/h2><\/div>

Metal Binder Jetting und Metallpulverspritzguss weisen einige Gemeinsamkeiten auf: Laut einem Bericht von PTI Tech sind beide gesinterte Metallpulververfahren, die Teile mit \u00e4hnlichen mechanischen Eigenschaften erzeugen. Sie weisen au\u00dferdem ein \u00e4hnliches Schrumpfungsverhalten w\u00e4hrend des Sinterns auf.<\/p>\n

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PTI Tech entschied sich fu\u0308r das Binder Jetting von Markforged, um in ku\u0308rzester Zeit eine Reihe von Prototypen der Aufzugkn\u00f6pfe herzustellen, die der Kunde testen konnte. Laut Neal Goldenberg, President von PTI Tech weisen die Teile einen \u00e4hnlichen Prozentsatz an Schrumpfung w\u00e4hrend des Sinterns sowie eine vergleichbare Dichte und Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit auf wie Teile, die im Metallpulverspritzguss hergestellt werden. Das Teil erfu\u0308llte die Anforderungen und stimmte in vielen Bereichen mit dem MIM-Teil u\u0308berein. Die flexiblen Laschen und mehrere du\u0308nnwandige Bestandteile erfu\u0308llten die Anforderungen von PTI an die Haltbarkeit und stellten sicher, dass sie bei der Installation vor Ort nicht abbrechen wu\u0308rden.<\/p>\n<\/div>

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Ohne Metal Binder Jetting h\u00e4tte PTI Tech vor der Produktion zahlreiche Werkzeuge fu\u0308r das Spritzgussverfahren bauen mu\u0308ssen, um eine Reihe von Laschenst\u00e4rken und andere Designvariablen der Teile zu testen. Dies h\u00e4tte bis zu 16 Wochen gedauert, da fu\u0308r jede Iteration ein neues Werkzeug hergestellt werden musste, betont Goldenberg. Mithilfe von Metal Binder Jetting war PTI Tech in der Lage, einen sorgf\u00e4ltigen DFM-Prozess durchzufu\u0308hren und dennoch mehrere Chargen von 275-300 Teilen aus der Vorserie ohne Werkzeuge in nur vier Wochen an den Kunden zur Pru\u0308fung zu liefern.<\/p>\n

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Die Entwickler beim Kunden waren in der Lage, funktionelle und zerst\u00f6rende Pru\u0308fungen durchzufu\u0308hren. Sie konnten auch die strukturelle Leistung der Prototypen analysieren und ihre \u00c4sthetik und Abmessungen optimieren, ohne in Werkzeuge zu investieren. Nachdem das Design fertiggestellt war, konnte der Kunde die MIM Werkzeuge mit gr\u00f6\u00dferer Sicherheit bestellen.<\/p>\n<\/div>

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Sechsstellige Kosteneinsparungen<\/strong><\/h3>\n

PTI Tech geht davon aus, dass der Einsatz von Binder Jetting zur Herstellung funktioneller Prototypen und der Wegfall dieser Schritte zu Kosteneinsparungen im sechsstelligen Bereich und einer Verku\u0308rzung der Entwicklungszeit um mehrere Monate gefu\u0308hrt hat. Durch diesen schnellen Entwicklungsprozess konnte der Hersteller die Teile in den installierten Aufzu\u0308gen in der erwarteten Zeit austauschen. Es ist ein weiterer Beweis fu\u0308r den guten Ruf von PTI Tech, Kunden mit qualitativ hochwertigen Teilen in kurzen Zeitr\u00e4umen zufriedenzustellen. Daru\u0308ber hinaus st\u00e4rkte dies das Vertrauen des Kunden in die F\u00e4higkeiten von PTI, Teile fu\u0308r die Produktion zu liefern und enge Fristen einzuhalten.<\/p>\n<\/div>

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Die Zukunft<\/strong><\/h2><\/div>

Viele der Auftr\u00e4ge von PTI Tech sind komplexe Teile, die umfangreiche \u00dcberlegungen und umfassende Probleml\u00f6sungen erfordern. Die M\u00f6glichkeit, schnell eine Reihe von marktreifen MIM-Prototypen zu entwickeln, erm\u00f6glicht es dem Team, Ideen zu testen und L\u00f6sungswege schneller zu wiederholen als bei der maschinellen Bearbeitung von Teilen oder der Herstellung von MIM-Werkzeugen fu\u0308r die Vorserienproduktion.<\/p>\n

Dieser Prozess gibt dem Team von PTI Tech au\u00dferdem mehr Vertrauen in die Entwicklung seiner Formen, bevor es Stahl fu\u0308r die Herstellung eines Produktionswerkzeugs aus Metall zuschneidet, und verringert gleichzeitig das Risiko.<\/p>\n

Da Metal Binder Jetting Kunden von PTI Tech so schnell mit Teilen fu\u0308r die Vorproduktion beliefern kann, ist PTI Tech davon u\u0308berzeugt, dass es bald anstelle der maschinellen Bearbeitung zur Herstellung von Prototypen fu\u0308r viele seiner Kunden eingesetzt werden wird. Binder Jetting kann auch begrenzte fu\u0308r die Bru\u0308ckenproduktionen eingesetzt werden, damit Kunden mit der Montage beginnen k\u00f6nnen, w\u00e4hrend die Werkzeuge fu\u0308r die Produktion hergestellt werden. Daru\u0308ber hinaus kann es fu\u0308r die Herstellung von Bauteilen fu\u0308r die Endanwendung in geringeren Stu\u0308ckzahlen verwendet werden, bei denen die Kosten fu\u0308r Werkzeuge aus dem Metallpulverspritzguss zu hoch sind.<\/p>\n

In Anbetracht der Zeit- und Kosteneinsparungen, die das Projekt mit Aufzugskn\u00f6pfen erzielen konnte, steht es fu\u0308r PTI au\u00dfer Frage, dass Binder Jetting einen erheblichen Wettbewerbsvorteil fu\u0308r PTI Tech und seine Kunden darstellt.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>

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Aufzugsknopf zusammengesetzt, maschinell hergestellt und gesintert. (Von links nach rechts.)<\/p>\n<\/div>

\u201cBinder Jetting erm\u00f6glicht es uns, unsere Entwicklungszeit zu verku\u0308rzen und mehrere Ideen parallel zu testen, das Design des Teils fertigzustellen und direkt mit der Produktion der Werkzeuge zu beginnen.\u201d<\/strong><\/em><\/div>\n

\u2014 Neal Goldenberg, President<\/cite><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

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