Warum Metal Binder Jetting die smarte Alternative zum klassischen MIM-Verfahren ist

Wer Metallbauteile in Großserie (>100.000 Teile pro Jahr) fertigen möchte, kommt am Metal Injection Molding (MIM) kaum vorbei. Das Verfahren liefert kostengünstige Metallbauteile in reproduzierbarer Qualität – hat aber einen entscheidenden Haken: lange Vorlaufzeiten und hohe Werkzeugkosten. Genau hier bietet der 3D-Druck Metal-Binder-Jetting-Verfahren entscheidende Flexibilitätsvorteile.

In diesem Beitrag zeigen wir, wie Metal Binder Jetting funktioniert, warum es in vielen Fällen die bessere Wahl gegenüber klassischem MIM ist und für welche Branchen sich der Einsatz besonders lohnt.

Der Kernvorteil: Deutlich kürzere Time-to-Market

Beim klassischen MIM-Verfahren steht am Anfang jeder Produktion die Herstellung eines Serienwerkzeugs – ein Prozess, der schnell 5 bis 6 Monate in Anspruch nehmen kann. Erst danach lässt sich überhaupt mit der Fertigung beginnen.

Mit dem 3D-Druck im Metal Binder Jetting Verfahren entfällt dieser Flaschenhals komplett. Der Metall-3D-Druck ermöglicht es, ein iterativ optimiertes Bauteil innerhalb von nur 2 bis 3 Wochen zu produzieren. Design-Anpassungen lassen sich also nicht erst nach Monaten, sondern innerhalb weniger Tage in ein neues Bauteil überführen – ein enormer Vorteil für Unternehmen, die schnell auf Marktanforderungen reagieren müssen.

Gleiche Qualität, weniger Aufwand: Fertigung nach MIM-Standard

Ein häufiges Missverständnis ist, dass alternative Fertigungsverfahren automatisch mit Qualitätseinbußen einhergehen. Beim Metal Binder Jetting Verfahren ist das nicht der Fall: Da das Metal Binder Jetting demselben Prozessablauf wie MIM folgt, entsprechen auch die verwendeten Materialien den etablierten MIM-Materialstandards (MPIF). Das Ergebnis sind Bauteileigenschaften, die mit dem klassischen MIM-Verfahren vergleichbar sind – nur eben ohne dessen werkzeugspezifischen Einschränkungen.

Keine Werkzeugkosten – kostengünstig auch bei kleinen Stückzahlen

Die hohen Fixkosten für Werkzeugbau und Maschineneinrichtung sind einer der größten wirtschaftlichen Nachteile von MIM. Sie lohnen sich in der Regel erst ab sehr hohen Stückzahlen. Bei Metal Binder Jetting entfallen diese Fixkosten vollständig, wodurch eine wirtschaftliche Produktion bereits bei Stückzahlen von 1 bis 10.000 Teilen möglich wird. Das macht das Verfahren besonders attraktiv für Prototypen, Kleinserien und Vorserienanwendungen.

Mehr gestalterische Freiheit für komplexe Geometrien

Da beim Metal Binder Jetting keine Stützstrukturen benötigt werden, lassen sich geometrisch komplexe Bauteile realisieren, die mit klassischer MIM-Technologie nur schwer oder gar nicht herstellbar wären. Für Konstrukteure eröffnet das ein deutlich größeres Gestaltungsspektrum.

Was ist Metal Binder Jetting?

Metal Binder Jetting gehört zu den sinterbasierten 3D-Druck-Technologien und läuft in drei Schritten ab:

1. Drucken

Metallpulver wird schichtweise aufgetragen. Über mehrere tausend Düsen wird entsprechend des jeweiligen Bauteilquerschnitts ein Bindemittel aufgebracht, das das lose Pulver bindet. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das gesamte Bauvolumen mit den Bauteilen und dem umgebenden losen Pulver gefüllt ist.

2. Entpulvern

Nach Abschluss des Druckprozesses und dem Aushärten des Bindemittels werden die Bauteile in eine Pulverstation gebracht, wo das überschüssige, lose Pulver entfernt wird. Ein integriertes Pulverrecycling-System gewinnt dabei rund 98 % des Pulvers zurück – ressourcenschonend und kosteneffizient.

3. Sintern

Im letzten Schritt werden die Bauteile bei Temperaturen von bis zu 1.400 °C gesintert. Bei rund 400 °C verflüchtigt sich das Bindemittel, während die Molekülketten des Metallpulvers miteinander verschmelzen. So entstehen die gewünschten mechanischen Eigenschaften. Am Ende steht ein Metallteil mit einer Dichte von 98 % – vergleichbar mit einem klassischen Gussteil.

Für welche Branchen eignet sich flexibleMIM?

Metal Binder Jetting ist branchenübergreifend einsetzbar. Besonders profitieren:

Verfügbare Materialien

Metal Binder Jetting steht für eine breite Materialpalette nach MIM-Standard zur Verfügung, darunter:

• 316L (1.4404) – nicht magnetischer, korrosionsbeständiger Edelstahl mit hoher Duktilität und Temperaturbeständigkeit, ideal für anspruchsvolle Umgebungen.
• 17-4PH (1.4548) – Edelstahl für industrielle Anwendungen mit hohen Festigkeitsanforderungen, auch in leicht korrosiven Umgebungen.

Auf Anfrage sind weitere Werkstoffe verfügbar, darunter 304L Edelstahl, CoCrMo, die Nickellegierungen IN718 und IN625, die Werkzeugstähle H13 und M2 sowie Titan (Ti64).

Fazit: Metal Binder Jetting als Brücke zwischen Prototyp und Serienfertigung

Metal Binder Jetting ersetzt das klassische MIM-Verfahren nicht grundsätzlich, sondern ergänzt es dort, wo Geschwindigkeit, Flexibilität und geringere Stückzahlen gefragt sind. Mit Metal Binder Jetting lassen sich Bauteile in MIM-Qualität ganz ohne Werkzeugkosten und mit einer Time-to-Market von wenigen Wochen statt Monaten realisieren – ein entscheidender Vorteil für Unternehmen, die schnell, wirtschaftlich und gestalterisch frei produzieren möchten.

Sie möchten das Metal Binder Jetting-Verfahren näher kennenlernen?

Kein Problem! Als 3D-Druck-Reseller und Fertigungsdienstleister mit Sitz in Esslingen am Neckar fertigen wir auf unserem modernen Maschinenpark Bauteile im Metal Binder Jetting-Verfahren – von Prototypen über Kleinserien bis hin zur Serienproduktion.

Darüber hinaus unterstützen wir Sie bei der Auswahl und Beschaffung der passenden Anlagentechnologie für Ihre eigene Inhouse-Produktion. Von der Potenzialanalyse über die Prozessauslegung bis hin zur Implementierung vor Ort begleiten wir Sie auf dem Weg zu einer erfolgreichen Einführung der Technologie.

Gerne beraten wir Sie persönlich. Sprechen Sie uns an – wir freuen uns auf Ihre Anfrage!

Frederik Nussbaumer
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