Metall-3D-Drucker sind die in der additiven Fertigung am häufigsten eingesetzten 3D-Drucker. Der Metall-3D-Druck macht es möglich unterschiedlichste Metalle additive zu verarbeiten. Dabei kommen eine große Anzahl verschiedener 3D-Druckverfahren zum Einsatz. Auf dieser Seite stellen wir den Metall-3D-Druck ausführlich vor und berichten seit 2013 in über 700 Beiträgen (Stand: 09/22) wohl ausführlicher als kaum ein anderes Medium über die additive Fertigung von Metallteilen und deren technologischen Entwicklungen.
Barack Obama bezeichnete einst den 3D-Druck als „die nächste industrielle Revolution“. Gemeint war dabei aber nicht nur die rasante Einzug der Desktop-3D-Drucker in die heimischen Wohnzimmer weltweit, sondern vor allem der 3D-Druck mit Metall im industriellen Umfeld. Metall-3D-Drucker gibt es heute von zahlreichen Unternehmen weltweit und werden in vielen unterschiedlichen Industrien und Branchen eingesetzt, wie der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustrie. Diese Seite widmet sich dem Metalldruck, seiner Geschichte und anhand regelmäßig neuer Beiträge seiner Entwicklung und Zukunftsprognose.
Der 3D-Druck mit Metall gehört wohl zu den komplexesten, eindrucksvollsten, einflussreichsten und sich am schnellsten entwickelnden 3D-Drucktechnologien. Funktionstüchtige 3D-Metall-Drucker findet man heute vor allem in verschiedenen Forschungseinrichtungen, Universitäten aber auch im häufiger industriellen Umfeld. Das Themenumfeld des 3D-Metall-Drucks ist wegen seiner wissenschaftlichen Prägung und disruptiven Eigenschaften besonders spannend.
Das pulverbettbasierte Schmelzverfahren wurde bereits in den 1970er Jahren vorgestellt. Hierbei sintert oder schmilzt eine Energiequelle ein Metallpulver, um das endgültige Stück schichtweise zu erzeugen. Die bekannteste auf diesem Prinzip basierende Technologie ist ohne Zweifel das Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Es wurde von ERD und EOS in den 1990er Jahren patentiert. Ähnlich der Abscheidung von geschmolzenem Material könnte die Metallabscheidung mit konzentrierter Energie sein, jedoch unter Metallverwendung. Hier unterscheiden wir insbesondere das Verfahren Direct Additive Laser Construction (CLAD), das von Irepa Laser entwickelt wurde. Im Vergleich zum pulverbettbasierten Schmelzen kann man mit dieser Methode direkt auf ein Teil drucken.
CIRTES entwickelte in den 90er Jahren eine neue Hybrid-Methode namens Stratoconception, welche die additive Fertigung und additive Bearbeitung miteinander kombiniert. Das sogenannte Kaltspritzen hingegen ist ein anderer Prozess, der auch unter dem Begriff Kaltschnittverfahren bekannt ist. Hier versucht man die Metallpulver miteinander zu verbinden, indem sie auf einen Träger kalt projiziert werden. Danach wird mit Helium die Projektion sichergestellt.
Das am häufigsten verwendete Metall beim 3D-Druck mit Metall ist Aluminium, das meistens in Form einer Legierung zu finden ist, die sowohl Festigkeit als auch Leichtigkeit bietet. Es wird insbesondere für Teile benutzt, bei denen das Gewicht eine wichtige Rolle spielt, wie zum Beispiel in der Automobilindustrie und der Luftfahrt. Auch Stahl zählt zu einem der beliebtesten Materialien in der Fertigungsindustrie, weil es eine schöne Oberfläche und gute mechanische Eigenschaften bietet. Es zählt zu den am häufigsten angewendeten Materialien im Metall-3D-Druck. Außerdem kommen auch Materialien wie Kobalt-Chrom (eignet sich für medizinische Anwendungen), Gallium und Titan (hohe Biokompatibilität und widerstandsfähig gegen Korrosion) immer häufiger zum Einsatz.
Unternehmen, die sich dem Metall-3D-Druck zuwenden, werden immer zahlreicher. Das deutsche Unternehmen SLM Solutions zählt zu den führenden Herstellern für Metall-3D-Drucker. SLM Solutions gehört neben Concept Laser und EOS zu den Pionieren der laserselektiven Fertigung an. Erwähnenswert ist auch das Unternehmen Arcam, das hinter der Elektronenstrahl-Fusionstechnologie steht.
Auf den Markt der additiven Metallfertigung drängen immer mehr Hersteller, indem sie neue 3D-Drucker und -Technologien zu relativ kostengünstigen Preisen anbieten, im Vergleich zu den aktuellen Lösungen. Seit wenigen Jahren zählt auch HP Inc. dazu. Verlassen wir den amerikanischen Kontinent, stoßen wir auf den Ursprung der Technologie namens NanoParticle Jetting und den israelischen Hersteller XJet.
Heute kommt der Metall-3D-Druck hauptsächlich in der Industrie zum Einsatz, um Fertigteile oder Werkzeugkomponenten zu produzieren – sei es in der Automobilbranche, in der Raumfahrt zur Herstellung von Raketentriebwerken und Flugzeugbauteilen oder im medizinischen Bereich zur Herstellung von Prothesen und Implantaten. Die Bereiche der Anwendung sind sehr breitgefächert und in Zukunft wird der Metall-3D-Druck mit Sicherheit noch weitere Anwendungen und Bereiche erschließen. Sie finden auf dieser Themenseite stets aktuelle Informationen, Nachrichten, Entwicklungen und 3D-Objekte aus dem Bereich 3D-Metalldruck.
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Desktop Metal wird auf der RAPID + TCT 2024 Messe neue Materialien und verbesserte Produktionssysteme für die Serienproduktion vorstellen. Diese Entwicklungen zielen darauf ab, die Effizienz und Skalierbarkeit des 3D-Drucks in der Industrie zu erhöhen.
M&H CNC Technik GmbH, ein österreichisches Unternehmen, hat einen bedeutenden Auftrag in den USA zur Lieferung von mit Metall-3D-Druck hergestellten Turbinenschaufeln erhalten. Der Auftrag umfasst die Lieferung von über 2.500 Komponenten aus Inconel 718 bis 2031.
Desktop Metal hat sein X25Pro Produktions-Binder-Jet-3D-Drucker aufgerüstet, um das neue TurboFuse Bindemittel zu verarbeiten. Eaton testet TurboFuse und berichtet von einer signifikanten Reduzierung der Druckzeiten.
Der chinesische Hersteller für industrielle 3D-Drucker Farsoon Technologies hat die großformatige FS811M-3D-Druck-Plattform für Metallpulverbettfusion mit bis zu 12 Faserlasern angekündigt. Der Metall-3D-Drucker entstand aus einem Co-Innovationsprojekt mit wichtigen Industriekunden und wird auf mehreren internationalen Messen vorgestellt.
Desktop Metal hat Platin auf dem Production System P-1 mit einem von Legor entwickelten Spezialpulver kundenqualifiziert. Die Binder-Jet-3D-Drucktechnologie bietet neue Designmöglichkeiten und reduziert Abfall in der Schmuckproduktion.
Der britische 3D-Drucker-Hersteller WAAM3D hat auf der TCT 3Sixty den kompakten MiniWAAM Metall-3D-Drucker vorgestellt, der die gleichen technologischen Elemente wie das größere RoboWAAM-Modell aufweist. Der MiniWAAM ist ideal für die Prozessentwicklung und die Herstellung kleiner bis mittelgroßer Metallteile.
Der Lübecker Hersteller für industrielle Metall-3D-Drucker Nikon SLM Solutions und Howco Metals Management LLC haben ihre Partnerschaft im Bereich der additiven Fertigung gestärkt. Howco wird exklusive Prozessparameter für die C103-Legierung auf Nikon SLM®280 und SLM®500 3D-Drucker entwickeln und einsetzen.
AdditiveLab hat die neueste Version von AddUp Manager um eine Simulations-Engine erweitert, die den Produktionsprozess für Metall-3D-Druck optimiert. Die Integration ermöglicht es AddUp-Kunden, komplexe Designs effizienter und fehlerfreier zu fertigen.
Liebherr-Aerospace hat eine 3D-gedruckte biegsame Welle in das Hochauftriebssystem des Airbus A350 integriert, was von Airbus und der EASA zugelassen wurde. Dies verbessert die Zuverlässigkeit und reduziert das Gewicht durch den Ersatz von sieben Teilen durch eine einzelne Komponente.
Forscher haben PBAT-basierte Verbundwerkstoffe mit Agro-Abfallfüllern durch selektives Lasersintern entwickelt. Diese Methode bietet eine nachhaltige und kosteneffektive Alternative zu herkömmlichen Polymermaterialien und könnte besonders im biomedizinischen Bereich nützlich sein.
Desktop Metal hat den neuen PureSinter™ Ofen vorgestellt, der für die einphasige Entbindung und das Sintern von Metallpulverteilen entwickelt wurde. Der PureSinter erreicht eine maximale Temperatur von 1420°C und kühlt schnell ab, was zu niedrigen Betriebskosten führt.
Die beiden Unternehmen Wipro 3D und ISRO haben das PS4-Raketentriebwerk mit Hilfe von Metall-3D-Druck gefertigt und erfolgreich getestet. Diese Zusammenarbeit fördert nachhaltige und kosteneffiziente Raumfahrtmissionen.
AMIS hat die Beta-Version der AMIS Pro Slicing-Software für den Binder-Jet-3D-Druck veröffentlicht. Nutzer können die Software kostenlos testen und Feedback geben, um die Weiterentwicklung zu unterstützen.
AML3D Limited hat einen Zuschuss von 1,12 Millionen Dollar von der südaustralischen Regierung erhalten und wird insgesamt 2,24 Millionen Dollar in die Weiterentwicklung seiner ARCEMY® 3D-Drucktechnologie investieren. Das Projekt zielt darauf ab, die Effizienz und Abscheidungsrate der Systeme zu verbessern und neue Arbeitsplätze in Südaustralien zu schaffen.
Das 3D-Druck-Unternehmen Elementum 3D hat sein zweites Pulverzufuhrmaterial bei der Aluminium Association registriert. Die neue Aluminiumlegierung A7050-RAM2 zeichnet sich durch hohe Zähigkeit, große Festigkeit und gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion aus und löst Probleme wie heißes Reißen und Säulenkörnerbildung bei der Erstarrung.
Forscher aus China von der Shandong University haben eine neue Methode zur Entwicklung von NiTiNb-Formgedächtnislegierungen mithilfe von Laser Beam Powder Bed Fusion (PBF-LB) vorgestellt. Die Studie betont die Bedeutung der Nachwärmebehandlung zur Verbesserung der mechanischen und funktionalen Eigenschaften der Legierungen.
Bioprotece S.A., ein argentinischer Implantathersteller, hat den Hersteller für industrielle 3D-Drucker Eplus3D aus China als Partner ausgewählt, um ihre Metall-3D-Druck-Technologie zu verbessern. Mit dem neuen EP-M260 Großformat-Metall-3D-Drucker kann Bioprotece Implantate nun wesentlich effizienter und schneller herstellen.
Professor Changhong Ke von der Binghamton University erforscht die Integration von Nanoröhren in additiv gefertigte Metalle, um diese selbstverstärkend zu machen. Boronitrid-Nanoröhren könnten dabei helfen, die Metalle auch unter korrosiven Bedingungen zu verstärken.
Laser Welding Solutions hat zwei zusätzliche ARCEMY® 2600 3D-Drucksysteme von AML3D Limited bestellt. Dies soll das NAB-Komponentenqualifikationsprogramm der US Navy beschleunigen und ist Teil von AML3Ds Expansionsstrategie in den US-Markt.
Das 3D-Druck-Unternehmen Immensa hat eine Partnerschaft mit der omanischen Forschungseinrichtung Intaj Suhar geschlossen, um die lokale Produktion von Ersatzteilen für die Energieindustrie zu fördern. Diese Zusammenarbeit soll die wirtschaftliche Diversifizierung unterstützen und die Abhängigkeit von ausländischen Lieferanten verringern.