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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SLM Solutions aus Lübeck übernimmt die Technologie von Adira AddCreative und erweitert damit sein Portfolio im 3D-Druck. Die neue Technologie bietet Flexibilität und Skalierbarkeit und eignet sich für vielfältige Anwendungen. Das Adira AddCreative Team wird nun zum globalen SLM Solutions Team hinzustoßen.
Additive Manufacturing Solutions (AMS) beginnt ein neues Projekt zur Erforschung der Wiederverwendung von Luftfahrtmaterialien in der additiven Fertigung. Durch das Recyceln und Wiederverwenden dieser Materialien könnte ein bedeutender Schritt zur umweltverträglicheren Nutzung von Ressourcen in der Branche erzielt werden. AMS sieht in diesem Projekt das Potenzial für eine umweltfreundliche Umstellung im Umgang mit Materialien für die additive Fertigung.
Im Rahmen einer Zusammenarbeit haben die deutschen Unternehmen URWAHN, Trickstuff und Beast ein einzigartiges Gravel E-Bike entwickelt. Dabei wurden die Stärken der drei Unternehmen genutzt, um modernste Technik und eine hervorragende Leistung zu erreichen. Das Fahrrad besticht durch 3D-gedruckte Komponenten, darunter ein innovativer Rahmen und ein Bremshebel. Wir stellen das Gravel E-Bike von URWAHN einmal genauer vor.
Dr. Adrian Keppler, eine prägende Figur in der Additiven Fertigung, wurde kürzlich in den Vorstand von Velo3D berufen. Mit seinem breiten Netzwerk und fundiertem Wissen soll er das Wachstum von Velo3D in Europa und weltweit vorantreiben. Die Expertise von Dr. Keppler wird das Unternehmen dabei unterstützen, seine Ziele in der Herstellung von missionkritischen Bauteilen zu erreichen.
Forschende der Polytechnic University Hong Kong (PolyU) haben in Zusammenarbeit mit der RMIT University und der University of Sydney eine leistungsstarke Titanlegierung mithilfe von 3D-Druck entwickelt. Die Methode ermöglicht verbesserte Leistung, Kosteneinsparungen und nachhaltige Abfallwirtschaft.
SLM Solutions, ein wichtiger Akteur in der additiven Fertigung für Metall, bildet eine strategische Partnerschaft mit Walter Maier in der Schweiz. Die Allianz zielt darauf ab, die Kapazitäten des 3D-Drucks zu erweitern und dessen Anwendung in diversen Schlüsselindustrien zu stärken.
Wissenschaftler der Universitäten Sheffield und Wisconsin-Madison haben den Prototyp eines neuen, leichteren und effizienteren 3D-gedruckten Elektromotors entwickelt. Mit der Verwendung von metallbasierter PBF 3D-Drucktechnologie und einem höheren Siliziumanteil in den verwendeten Elektrostählen werden Energieverluste minimiert. Dieser Fortschritt könnte den Weg für die nächste Phase der Verkehrselektrifizierung ebnen.
AML3D, ein australischer Hersteller von additiven Fertigungsanlagen, bestätigt den Verkauf einer industriellen 3D-Druckeinheit an die US-Marine. Dieses ist der zweite Verkauf eines großskaligen ARCEMY-Systems zur Deckung der Verteidigungsbedürfnisse der USA und unterstreicht das wachsende Vertrauen in 3D-Drucktechnologien in militärischen Anwendungen.
Das australische 3D-Druck-Unternehmen SPEE3D kooperiert mit der Universität Missouri S&T und integriert damit seine Metall-3D-Drucktechnologie auf dem Campus. Die Partnerschaft soll die Innovationsfähigkeit im 3D-Druck in der akademischen und industriellen Landschaft vorantreiben.
Eine kürzlich veröffentlichte Kooperation von Rapidia Inc. aus Kanada und dem Schweizer Unternehmen spherene AG zeigt auf, wie der 3D-Druck in der Medizintechnik zukünftig personalisierte Metallimplantate ermöglichen könnte. Eine 3D-gedruckte Knochenstruktur, erstellt mit dem sphereneRhino-Plugin und Rapidias Drucktechnologie, ebnet den Weg für Innovationen in der Orthopädie.
Die zweite Generation der Apple Watch Ultra könnte dieses Jahr mit 3D-gedruckten Teilen auf den Markt kommen. Damit demonstriert Apple erneut, wie wichtig Innovation und kontinuierliche Weiterentwicklung sind und setzt dabei ganz bewusst auf die additive Fertigung.
Nach erfolgreichem Abschluss der Fertigung von US Navy-Komponenten plant 3DX Industries nun Partnerschaften mit führenden maritimen Unternehmen. Der 3D-Druck-Spezialist positioniert sich damit als innovativer Partner in der maritimen Industrie.
In einer wegweisenden Kooperation mit der ESA, OHB System AG und Lithoz GmbH hat das 3D-Druck-Unternehmen Incus ein Projekt abgeschlossen, das die Machbarkeit der Lithographie-basierten Metallfertigung (LMM) im lunaren Umfeld demonstriert.
Die Kooperation zwischen alphacam und Meltio zielt auf die Expansion des Metall-3D-Drucks im D-A-CH-Raum ab. Mit alphacam als offiziellem Vertriebspartner soll ein effektives Ökosystem für Meltios bahnbrechende 3D-Drucklösungen geschaffen werden.
In einer kürzlich angekündigten Zusammenarbeit planen 3D Systems und Oerlikon, die Metall-3D-Drucktechnologie weiter voranzutreiben. Ihre Vereinbarung fokussiert auf High-Tech-Branchen wie Halbleiter und Luft- und Raumfahrt, mit dem Ziel, die Markteinführung von Anwendungen zu beschleunigen.
Norsk Titanium aus Norwegen und QuesTek Innovations aus den USA stellen ihre gemeinsamen Fortschritte in der 3D-Druck-Technologie vor, welche die Entwicklung nickellegierter Drähte umfasst, die als Alternative zum Gießen großer Komponenten dienen sollen. Die Neuerung zielt darauf ab, die Lieferketten zu optimieren und Produktionsprozesse zu beschleunigen.
Bright Laser Technologies (BLT) erweitert seine Präsenz auf dem japanischen Markt durch eine Partnerschaft mit ORIX Rentec. Die beiden Unternehmen planen, den Einsatz von Metall-3D-Druckern in Japan durch den Verkauf und die Vermietung von Geräten zu fördern.
Agile Space Industries, ein Anbieter von Raumfahrtantriebslösungen, hat kürzlich eine Finanzierungsrunde über 13 Millionen Dollar abgeschlossen. Mit der Investition plant das Unternehmen, seine Produktionsoperationen zu erweitern und den Bedarf mehrerer Kunden für Mondlandemissionen zu decken.
6K Additive, Hersteller von industriellen 3D-Druckmaterialien, geht eine Partnerschaft mit dem französischen Spezialisten für industriellen Metall-3D-Druck, Z3DLab, ein. Ziel ist die Herstellung von fortschrittlichen ZTi-Titanlegierungen für den Einsatz in der Medizin- und Luftfahrtindustrie.
Qualloy und Addimap, digitale Marktplätze für Metallpulver und 3D-Druck-Prozessparameter, kündigen strategische Zusammenarbeit an. Durch die Kombination ihrer Stärken ermöglichen sie eine einfache Beschaffung von Metallpulvern und den Zugang zu validierten 3D-Druck-Parametern, beschleunigen somit die Industrialisierung und Demokratisierung des Metall-3D-Drucks.