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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Das RECYPPOWDER-Projekt von Andaltec setzt auf recyceltes Polypropylen, um nachhaltige und wirtschaftliche Materialien für die SLS-Technologie im 3D-Druck zu entwickeln. Diese Initiative fördert eine Kreislaufwirtschaft in der additiven Fertigungsindustrie.
Meltio, Hersteller im Bereich der Metall-3D-Drucktechnologie, geht eine Partnerschaft mit Advanced Robotics ein, um als offizieller Vertriebspartner den italienischen Markt zu erschließen. Diese Zusammenarbeit ermöglicht innovative Lösungen für die Metallverarbeitung, die die Produktion revolutionieren könnten.
Die beiden US-amerikanischen Unternehmen ADDiTEC und MECHA Inc. haben eine Partnerschaft geschlossen, um durch fortschrittliche Metall-3D-Drucktechnologien ihre Herstellung von Metallkomponenten zu verbessern. Diese Zusammenarbeit verspricht verbesserte End-to-End-Lösungen für diverse Industrien, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobil, Biotechnologie und Medizin.
Die von Dr. Chinnapat Panwisawas und seinem Team an der Queen Mary’s School of Engineering and Materials Science durchgeführte Studie enthüllt entscheidende Mechanismen der Porenbildung beim 3D-Druck mit gerichteter Energieabscheidung (Directed Energy Deposition, DED), was die Produktion sichererer und effizienterer Komponenten ermöglicht.
Die additive Fertigung von dünnen Wänden aus Inconel 625 mittels des Heißdraht-basierten Laser Metal Deposition (HW-LMD) 3D-Druckverfahrens hat eine Optimierung erfahren, die überlegene mechanische Eigenschaften und Effizienzsteigerungen verspricht. Diese Technologie ebnet den Weg für eine breitere Anwendung in industriellen Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt.
Fastech wird durch die Partnerschaft mit Meltio, einem Hersteller disruptiver Lasermaterial-Depositionstechnologien, zum offiziellen Vertriebspartner in den USA. Diese strategische Allianz zielt darauf ab, die Fertigungs- und Reparaturprozesse in verschiedenen Industrien mit fortschrittlicher 3D-Drucktechnologie zu verbessern.
Das südafrikanische Fertigungsunternehmen Mintek hat durch den Kauf eines GE Additive Concept Laser Mlab Cusing R 3D-Druckers und der Integration der rePowder Ultraschall-Atomisierungsmaschine von AMAZEMET seine Position als führende Kraft in der Metallverarbeitungsindustrie in Südafrika gefestigt. Diese Entwicklungen ermöglichen es Mintek, eine breite Palette von Metallpulvern für den 3D-Druck zu produzieren und unterstützen die Herstellung von Komponenten für verschiedene Branchen.
Forscher der RMIT University haben ein durch 3D-Druck hergestelltes Metamaterial entwickelt, das in seiner Stärke im Verhältnis zum Gewicht bisher unerreichte Werte erreicht. Mit seiner einzigartigen Gitterstruktur, inspiriert von der Natur, übertrifft es die bisherigen Materialien in der Luft- und Raumfahrt um 50 Prozent.
Das SIRAMM-Projekt, koordiniert von der Polytechnischen Universität Temeswar in Rumänien, hat bedeutende Fortschritte in der Erforschung additiver Fertigungstechnologien erzielt, indem es den Einfluss der Materialauswahl auf 3D-gedruckte Produkte untersuchte. Mit über 53 veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten und der Einführung eines neuen Kurses zum Thema 3D-Druckmaterialien hat das Projekt nicht nur die akademische Landschaft bereichert, sondern zielt auch darauf ab, die Produktionssicherheit und Ressourceneffizienz durch zukünftige Forschungen weiter zu verbessern.
Durch die Partnerschaft zwischen Prototyping Solutions und Meltio wird der nordamerikanische Markt Zugang zu fortschrittlicher Laser-Metalldpositionierungstechnologie erhalten. Diese Zusammenarbeit verspricht, Produktionszeiten und -kosten zu reduzieren und die Designflexibilität zu erhöhen. Meltios Metall-3D-Drucktechnologie findet Anwendung in Branchen wie Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie.
Die BMW Group setzt ihre Expertise im 3D-Druck ein, um für das deutsche Bobnationalteam maßgeschneiderte Spikeplatten zu entwickeln. Diese Innovation ermöglicht eine bisher unerreichte Anpassung an individuelle Bedürfnisse und optimiert die Leistung auf dem Eis. Die Technologie verspricht, bis zu den Olympischen Winterspielen 2026 die ideale Ausrüstung bereitzustellen.
Volkmann USA führt das PowTReX basic ein, ein Metallpulver-Recycling-System für kleine bis mittlere 3D-Drucker, das eine effiziente Lösung für das Recycling von überschüssigem Material bietet. Mit einer Förderkapazität von bis zu 750 kg/h und der Möglichkeit, bis zu 25 Liter Metallpulver zu speichern, adressiert das System die spezifischen Bedürfnisse dieser Zielgruppe. Wir stellen PowTReX basic einmal genauer vor.
Bei Velo3D prägt Keith DuBose, Global Director of Technical Account Management, mit seiner über 16-jährigen Erfahrung in der additiven Fertigung maßgeblich die Kundenunterstützungsstrategien. Die starke Zusammenarbeit innerhalb des Unternehmens und die Fokussierung auf den Kundenerfolg heben Velo3D von anderen ab.
EOS, in Partnerschaft mit Phillips Federal und Austal USA, hat eine neue Kupfer-Nickel-Legierung, EOS CopperAlloy CuNi30, für den 3D-Druck entwickelt. Diese Legierung zeichnet sich durch ihre Beständigkeit gegen Salzwasserkorrosion aus und wurde speziell für die Bedürfnisse der US-Marine konzipiert. Die Zusammenarbeit zielt darauf ab, die Effizienz und Möglichkeiten des 3D-Drucks in der maritimen Industrie zu erweitern.
Die Partnerschaft zwischen Replique aus Mannheim in Baden-Württemberg und Miele ermöglicht die Produktion exklusiver 3D-gedruckter Zubehörteile, die direkt an Kunden versendet werden. Durch die Integration in den Miele Online-Shop können Produkte flexibel und effizient angeboten werden. Die Qualität und Sicherheit der Produkte wird durch strenge Überwachung und Zertifizierung nach GMP gewährleistet.
Desktop Metal, ein führender Hersteller industrieller 3D-Drucker aus Massachusetts, hat eine Mischplatzierung im Wert von bis zu 250 Millionen US-Dollar eingereicht. Diese umfasst verschiedene Wertpapiere und folgt auf einen umfangreichen Kostenreduktionsplan. Die Strategie bietet dem Unternehmen Flexibilität in seiner finanziellen Planung und Wachstumsbestrebungen.
Collins Aerospace, ein RTX-Unternehmen, erweitert seine Produktionskapazitäten in West Des Moines, Iowa, durch den Erwerb eines zweiten NXG XII 600 Metall-3D-Druckers vom deutschen Hersteller Nikon SLM Solutions aus Lübeck. Diese Investition unterstreicht das Engagement von Collins, die Effizienz und das Angebot in der additiven Fertigung zu verbessern.
Die Kooperation von Elementum 3D und TRUMPF mit INTENSE Cycles hat zur Entwicklung eines 3D-gedruckten Rückgrats für das M1 Downhill-Rennrad geführt, welches durch den Einsatz von A6061-RAM2 Legierung die traditionellen Herstellungsmethoden in der Fahrradindustrie weiterentwickelt. Diese Neuerung fördert die verstärkte Anwendung von additiven Fertigungsverfahren.
Die Zusammenarbeit zwischen Freemelt AB und WEAREAM zielt darauf ab, den 3D-Druck in der italienischen Industrie durch die Integration der eMELT-Technologie für die Serienproduktion zu stärken. Diese Partnerschaft ermöglicht einen effizienten Übergang von traditionellen Fertigungsmethoden zum 3D-Druck, unterstützt durch umfangreiches Wissen und Erfahrung im Bereich der additiven Fertigung.
Mit dem Start seiner neuen Produktionsstätte, ausgestattet mit dem FormUp 350 3D-Drucker von AddUp, etabliert Armadillo Additive neue Fertigungsstandards für die Medizintechnik. Die Spezialisierung auf hochwertiges Titan und die Präsentation innovativer Lösungen auf der AAOS-Jahrestagung unterstreichen die Ambitionen des Unternehmens im 3D-Druckbereich.