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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Airbus Helicopters nutzt 3D-Drucker von Trumpf für die Produktion seiner Hubschrauberkomponenten und weitet seine additive Fertigung in Donauwörth aus. Die Technologie bietet erhebliche Vorteile, von Gewichtseinsparungen bis hin zur Effizienz in der Produktion.
In einem wegweisenden Schritt in der Forschung zur additiven Fertigung von Materialien für nukleare Anwendungen setzt der MIT-Doktorand Alexander O’Brien auf den 3D-Druck von Metall-Keramik-Verbundwerkstoffen. Seine Arbeit zielt darauf ab, Materialien zu entwickeln, die den extremen Bedingungen in Fusionskraftwerken standhalten können. Dieser Ansatz verspricht eine vielversprechende Zukunft für die Kernfusionstechnologie.
Forscher vom Oak Ridge National Laboratory (ORNL) haben ein Rad für den kommenden NASA VIPER Rover mittels 3D-Druck hergestellt. Während das Rad auf der Erde erstellt wurde, zeigt es das Potenzial, zukünftige Teile direkt auf dem Mond zu drucken. Die Idee könnte das Gewicht von Mondmissionen erheblich reduzieren.
Dr. Astrid Rota hat die Führung im Bereich Additive Manufacturing beim bayerischen Unternehmen Kurtz Ersa übernommen. Mit einer beachtlichen Karriere im Rücken, insbesondere zum Metall-3D-Druck, wird sie die Entwicklung des Unternehmens in diesem Sektor maßgeblich beeinflussen.
Freemelt, ein Unternehmen im Bereich 3D-Druck, hat eine bedeutende Vereinbarung über seine neue Industriemaschine eMELT getroffen. Dieser Schritt könnte die Massenproduktion von Wolfram-Produkten verändern. Mit seiner Technologie und Know-how beabsichtigt Freemelt, die additive Fertigung von Wolfram weiter voranzutreiben.
Das SKZ hat ein Forschungsprojekt abgeschlossen, das die Auswirkungen von Nachbehandlungen auf SLS-gefertigte Bauteile untersucht. Hierbei wurden sowohl optische als auch mechanische Eigenschaften berücksichtigt. Die Ergebnisse könnten für die 3D-Druckindustrie von Interesse sein.
Silca, ein Unternehmen für Fahrradteile, hat mithilfe des 3D-Drucks eine neue Schaltwerkaufhängung aus Titan entwickelt. Dieses Produkt verspricht eine verbesserte Schalteffizienz und Robustheit.
Der US-amerikanische Hersteller industrieller Metall-3D-Drucker Xact Metal geht eine exklusive Partnerschaft mit System Create Co. ein, um seine Metall-3D-Druck-Technologie in Japan zu vertreiben. Dabei liegt der Fokus auf Erschwinglichkeit und Zugänglichkeit für kleine und mittelständische Unternehmen.
GKN Aerospace und IperionX gehen Partnerschaft zur Weiterentwicklung nachhaltiger Titanproduktion ein. Die Zusammenarbeit konzentriert sich auf recyceltes Titanpulver und innovative Fertigungstechniken, um die Titanlieferkette in den USA zu verbessern.
Das japanische Metall-3D-Druck-Start-up SUN METALON erhält nach der Einführung seiner Metall-AM-Technologie bei TOYOTA zusätzliche Finanzmittel. Mit Unterstützung neuer und bestehender Investoren und führender Experten aus der 3D-Druck-Branche blickt das Unternehmen einer vielversprechenden Zukunft entgegen.
Das belgische Start-up Aerosint hat die Multimetall-Fähigkeiten seiner SPD-Technologie durch den 3D-Druck eines beeindruckenden Phönix demonstriert. Die Technologie ermöglicht das Drucken verschiedener Metalle in einem Arbeitsgang, was neue Möglichkeiten in der additiven Fertigung eröffnet. Aerosint steht jedoch noch vor der Herausforderung, kommerziell tragfähige Anwendungen zu finden.
AMCM stellt das neue M 8K-System vor, welches das Potential im 3D-Druck von Metall erweitert. In Kooperation mit der ArianeGroup wird das System unter anderem für die Produktion von Raketentriebwerken eingesetzt. Die Integration neuester Technologien verspricht dabei eine Verbesserung der Prozesskontrolle und Qualitätssicherung.
6K Additive hat einen 5-jährigen Vertrag mit der US Army Development Command erhalten. Dieser Vertrag ermöglicht die Produktion hochwertiger Metallpulver für die additive Fertigung. Die Zusammenarbeit stärkt die nationale Sicherheit der USA und reduziert die Abhängigkeit von ausländischen Materialien.
Das Technologie-Innovationsinstitut in den Vereinigten Arabischen Emiraten hat AMALLOY vorgestellt, eine speziell für den 3D-Druck entwickelte Aluminiumlegierung. Diese Legierung zeigt nicht nur eine um 33% höhere Festigkeit im Vergleich zu handelsüblichen Legierungen, sondern auch ausgezeichnete thermische Stabilität. AMALLOY hat das Potential, Anwendungen in verschiedenen Sektoren wie Luftfahrt und Ölindustrie zu finden.
Caltech-Forscher haben ein neues 3D-Druck-Verfahren vorgestellt, mit dem Metallteile auf Nanoskala hergestellt werden können. Überraschend dabei: eine ungeordnete atomare Struktur macht die Teile drei bis fünf Mal stärker als ihre ordentlich strukturierten Gegenstücke. Wir stellen die Forschungsarbeit vor.
BMW Landshut und ExOne, zwei Branchengrößen, arbeiten zusammen, um den 3D-Druck in der Automobilherstellung zu fördern. Die Binder-Jet-3D-Druck-Technologie steht dabei im Mittelpunkt, da sie schnelle und umweltfreundliche Ergebnisse liefert. Wir stellen den Einsatz von Metall-3D-Druck bei BWM Landshut einmal genauer vor.
Das spanische Metal-AM-Unternehmen Meltio hat den Meltio Robot Cell vorgestellt, eine Komplettlösung für den Metall-3D-Druck in der Industrie. Das System kombiniert fortschrittliche Technologie mit Benutzerfreundlichkeit und ermöglicht den autonomen 3D-Druck von Metallteilen. Ein Plug & Play-System soll die sofortige Einsatzbereitschaft gewährleisten. Wir stellen Meltio Robot Cell einmal genauer vor.
Die Mini-Strahltrommel Stratro XS von 3D-Metall Theobald e. K. vereinfacht und beschleunigt den Strahlprozess von kleinen Metallteilen. Durch ihre Flexibilität und einfache Handhabung verspricht sie eine effizientere Nachbearbeitung. Das Produkt wird erstmals auf der „all about automation“-Messe in Chemnitz vorgestellt.
Bright Laser Technologies (BLT) arbeitet mit i-Space zusammen und nutzt die additive Fertigung, um fortschrittliche Komponenten für den JD-2 Raketenmotor zu entwickeln. Dieser Fortschritt zeigt das wachsende Potential des 3D-Drucks in der Raumfahrtindustrie. Wir stellen Details zu der Zusammenarbeit vor.
Nexa3D gibt eine Kooperation mit Headmade Materials bekannt, um Metall-3D-Druck in sein Angebot zu integrieren. Durch diese Partnerschaft wird die ColdMetalFusion Technologie in die QLS-3D-Drucker von Nexa3D eingebunden. Kunden können dadurch leistungsfähige Metallkomponenten in hoher Geschwindigkeit drucken.