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Polymaker hat (neben Polymaker PolySmooth) ein zweites Material entwickelt, das die Layer-Free-Technologie nutzt. Dieses Material ist ein spezielles Gussmaterial, das die im Feingussverfahren verwendeten Wachsmodelle ersetzen kann. Der Einsatz der Layer-Free-Technologie wird mit der Ash-Free-Technologie von Polymaker kombiniert, um ein 3D-Druck-Filament zu schaffen, das sich sehr gut formen lässt und sehr sauber verbrennt. Das Material heißt PolyCast und wurde direkt für die Metallgussindustrie entwickelt. Das Verfahren zur Herstellung von Metallteilen aus Wachsmodellen ist gut etabliert, und PolyCast fügt sich sehr gut in diesen Prozess ein, ohne die traditionellen Verfahren zu stören. Anstatt Wachsmodelle zu spritzen, die dann zur Herstellung einer Keramikform verwendet werden, können die Anwender PolyCast-Modelle in 3D drucken, die das Wachs ersetzen und gleichzeitig den Bedarf an Werkzeugen oder Spritzguss überflüssig machen. Die Herstellung von Werkzeugen ist oft der limitierende Faktor bei der Markteinführung neuer Produkte, da sie zeitaufwändig und kostspielig ist. PolyCast ermöglicht eine schnellere Iteration des Designs und ist nicht durch Stückzahlen oder große Mindestbestellmengen eingeschränkt. Dieser große Zeit- und Kostenvorteil hat dazu geführt, dass PolyCast von vielen Gießereien auf der ganzen Welt eingesetzt wird. Ohne von ihrem bewährten Verfahren abzuweichen, können sie neue Geometrien testen und die Produktion durch den Einsatz von additiver Fertigung und PolyCast rationalisieren.
Wie bereits erwähnt, verfügt PolyCast auch über die Layer-Free-Technologie, mit der die 3D-gedruckten Teile auf eine glatte, glänzende Oberfläche poliert werden können, was den Gießprozess erheblich erleichtert, da sich Blasen zwischen den Schichten festsetzen können, was zu Defekten in der Form führt, die sich auf die Metallteile übertragen. Ein typischer Feingussprozess läuft wie folgt ab. CAD-Entwürfe werden mit PolyCast 3D-gedruckt und dann im Polymaker Polysher poliert. Anschließend werden sie an einem Wachsbaum befestigt, der mehrere Teile aufnehmen kann und aus Angüssen und Speisern besteht, die den Fluss des geschmolzenen Metalls leiten. Der Baum wird dann in einen Keramikschlamm getaucht, der alle Oberflächen des Baums und der 3D-gedruckten Teile beschichtet. Anschließend wird ein Siliziumdioxidpartikel aufgespritzt, das der Form Dicke und Festigkeit verleiht. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis sich um die 3D-gedruckten Teile eine Keramikschale gebildet hat, die dick genug ist, um dem geschmolzenen Metall standzuhalten. Die Keramikschale wird dann in einem Ofen bei Temperaturen von 1200 °C gebrannt, wodurch die Keramik aushärtet und eine sehr harte und hitzebeständige Schale entsteht. Während dieses Prozesses werden die 3D-gedruckten Muster aus den Keramikschalen herausgebrannt. Die Ash-Free-Technologie hinterlässt nach dem Ausbrennen in der Regel einen Ascherückstand von 0,003 Gew.-%. Das bedeutet, dass das 3D-gedruckte Teil durch die hohen Temperaturen im Brennofen vollständig verdampft ist und eine sehr saubere Gussoberfläche auf der Innenseite der Keramikform entsteht. In die Formen wird dann geschmolzenes Metall gegossen, das in der Form der 3D-gedruckten Teile erstarrt. Anschließend wird der Metallbaum von der spröden Keramikschale gelöst und die Einzelteile werden aus dem Baum herausgeschnitten, die dann recycelt werden können. Die Teile werden im Allgemeinen mit einer CNC-Fräsmaschine nachbearbeitet, um die gewünschten Toleranzen für präzise Maschinen zu erreichen. In einigen Fällen können Metallteile leicht von Hand gesäubert werden und sind auch ohne CNC-Fräsen produktionsreif. Eine völlig aschefreie Form ist für die endgültige Qualität des Metallteils von entscheidender Bedeutung und ist die Schlüsseltechnologie, die bei PolyCast zum Einsatz kommt. Die Layer-Free-Technologie sorgt für eine blasenfreie Grenzschicht auf Keramikformen und versiegelt außerdem alle Oberflächen des 3D-gedruckten Teils, was die Zeit für die abschließende Nachbearbeitung von Metallteilen reduziert.
Die Layer-Free-Technologie hat 3D-gedruckten Teilen den letzten Schliff gegeben und sie in die Liga der traditionell hergestellten Kunststoffobjekte gebracht. Neben all den anderen Vorteilen des 3D-Drucks ist die Möglichkeit, eine glatte, glänzende Oberfläche zu erzeugen, die wasserdicht und leicht zu reinigen ist, ein großer Durchbruch für 3D-gedruckte Teile, die unser modernes Leben täglich erleichtern. Durch die Erschließung neuer geometrischer Formen hat die Layer-Free-Technologie dazu beigetragen, neue Türen für Muffelgehäuse zu öffnen, die kürzere Vorlaufzeiten und eine stärkere Individualisierung von Metallteilen ermöglichen. Dies wiederum wird vielen anderen Branchen zugute kommen und eine wirklich globale Auswirkung haben, da wir immer effizientere Maschinen entwickeln.
Hinweis: Im Februar 2022 hat Polymaker damit begonnen alle Filamente auf Pappspulen umzustellen. Diese Umstellung wird Stück für Stück ablaufen über einen längeren Zeitraum. Sowohl der Hersteller selbst, als auch wir als Händler werden natürlich zuerst die alten Lagerbestände abverkaufen, bevor wir die neuen Spulen verfügbar haben. Das Filament selbst bleibt durch diese Umstellung unverändert, es handelt sich lediglich um eine Änderung in der Verpackung, sowie eine neue EAN und SKU-Nummer.
