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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Xact Metal und Addiguru arbeiten gemeinsam an einer Smart Layer-Softwarelösung zur automatisierten visuellen Überwachung und Echtzeitanalyse von Metall-3D-Druckern. Die Software soll Anomalien und Druckfehler frühzeitig erkennen und die additive Metallfertigung benutzerfreundlicher und erschwinglicher gestalten.
Keselowski Advanced Manufacturing (KAM) erweitert seine 3D-Druck-Kapazitäten durch den Erwerb eines Velo3D Sapphire XC-Druckers und tritt dem Velo3D Contract Manufacturer Network bei. Der Sapphire XC-Drucker, der eine Nickelbasis-Superlegierung verwendet, ist ideal für Anwendungen in Schlüsselindustrien wie der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Energieindustrie.
Das 3D-Druck-Unternehmen SLM Solutions und das amerikanische Unternehmen Chromalloy geben ihre Zusammenarbeit bekannt. Gemeinsam wollen sie die additive Fertigung in der Luftfahrt- und Energieindustrie voranbringen. Im Rahmen dieser Kooperation hat Chromalloy das Metall-3D-Druck-System SLM 280 erworben.
Das 3D-Druck-Unternehmen Eplus3D hat seine neue Quad-Laser-Metallpulverbettschmelzmaschine EP-M400 auf den Markt gebracht. Diese soll höheren Durchsatz und mehr Kosteneffizienz bieten. Wir stellen den neuen industriellen MPBF-Metall-3D-Drucker vor.
Das britische Unternehmen Q5D Technology kündigt die Markteinführung seiner 5-Achsen-CNC-Roboterzelle für additive Fertigung CY1000 an. Diese wurde entwickelt, um die Automatisierung elektrischer Verbindungen in immer komplexeren Produkten zu bewältigen. Wir stellen die Maschine vor.
TÜV SÜD zertifiziert das baden-württembergische Unternehmen Rosswag Engineering für die Herstellung 3D-gedruckter Metallbauteile aus dem Material 1.4404 (316L), als einer der ersten Hersteller weltweit nach DGRL. Das im Jahr 2014 gegründete Rosswag Engineering realisiert ganzheitliche und voll integrierte Prozessketten für Metall-3D-Druck mit eigener Metallpulverproduktion. Wir fassen das Wichtigste zur Zertifizierung zusammen.
Das britische Metall-3D-Druck-Unternehmen Wayland Additive erhält 4,6 Mio. britische Pfund in einer aktuellen Finanzierungsrunde. Das Unternehmen möchte damit seine Produktionskapazitäten erhöhen und mehr Maschinen und Materialien an Kunden liefern. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Das in Australien ansässige 3D-Druck-Unternehmen AML3D hat eine VAR-Vereinbarung mit der Phillips Corporation abgeschlossen. Die Vereinbarung gilt speziell für den amerikanischen Verteidigungssektor. AML3D möchte damit unter anderem eine ARCEMY-Vertriebspipeline in den USA entwickeln.
Das 3D-Druck-Unternehmen EOS hat die Einführung seiner Smart Fusion-Software angekündigt. Diese soll die meisten Stützstrukturen überflüssig machen, den Materialverbrauch minimieren, die Nachbearbeitungsanforderungen reduzieren und die Kosten pro Teil für den Metall-3D-Druck senken. Von „zwei bis fünfmal schneller“ ist die Rede.
Der Hersteller für Metall-3D-Drucker Elementum 3D hat den Umzug in sein neues Hauptquartier in Thornton, Colorado (USA), angekündigt. Bis zum vierten Quartal 2023 wird es seinen neuen Hauptsitz in Thornton beziehen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Das italienische Unternehmen Aidro, eine Tochterfirma vom US-Hersteller industrieller 3D-Drucker Desktop Metal, erhält zwei Zertifizierungen für den Metall-3D-Druck. Die Zertifizierungen erfolgten nach strengen Qualitätsprüfungen durch DNV. Für den Metall-3D-Druck verwendet Aidro die 3D-Druck-Maschinen von Desktop Metal.
Kürzlich führte das US-amerikanische Raumfahrtunternehmen Relativity Space einen Testflug für seine 3D-gedruckte Rakete „Terran 1“ durch. Das Unternehmen fasst dazu die wichtigsten Ergebnisse zusammen. Außerdem gewährt es Einblick in seine Pläne für seine größere Terran R-Rakete, die ebenfalls mit 3D-Druck entstehen soll.
Das australische Unternehmen Conflux Technology geht eine Kooperation mit der Rocket Factory Augsburg ein. Zusammen wollen sie mit 3D-Druck den Conflux-Wärmetauscher in den Gaskanal einer Orbitalrakete einbetten. Der additiv gefertigte Wärmetauscher soll noch in diesem Jahr entwickelt und produziert werden.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Desktop Metal hat seine Zahlen für das Geschäftsjahr 2022 veröffentlicht. Dabei ergab sich für das auf Metall-3D-Druck spezialisierte Unternehmen ein Umsatz von 209 Mio. US-Dollar. Mit 60,6 Mio. US-Dollar schloss es außerdem ein Rekordquartal im Vergleich zum Vergleichszeitraum 2021 ab. Für 2023 hat das Unternehmen auch schon seine Ziele bekanntgegeben.
Das US-Unternehmen Rosotics stellt seinen neuen LFAM-3D-Drucker vor. Dieser trägt den Namen „Mantis“ und kann dank „Rapid Induction Printing“ bis zu 45 kg Material pro Stunde drucken. Im Oktober 2023 könnten bereits erste 3D-Drucker ausgeliefert werden.
Das Metall-3D-Druck-Unternehmen SPEE3D hat einen Zweijahresvertrag mit der British Army abgeschlossen. Ziel ist es, den 3D-Drucker XSPEE3D bei der britischen Armee und im Feld einsetzen zu können. SPEE3D hat außerdem bereits mit anderen Armeen zusammengearbeitet.
Die beiden Unternehmen IperionX und Canyon Bicycles geben ihre Zusammenarbeit bekannt. Gemeinsam wollen sie das Material Titan für den 3D-Druck von Fahrradkomponenten nutzen. Es ist unter anderem vorgesehen einen 3D-gedruckten Fahrradrahmen aus Titan anzufertigen.
Das 3D-Druck-Unternehmen Nexa3D übernimmt die gesamte SLS-3D-Druck-Sparte vom 3D-Drucker-Hersteller XYZprinting. Nexa3D möchte mit der Übernahme den erschwinglichen SLS-3D-Druck für seine Kunden ausbauen.
Forschern aus den USA und Schweden gelingt zusammen mit anderen Einrichtungen ein Fortschritt dabei, den Metall-3D-Druck mit seinen Eigenschaften besser vorherzusagen. Damit soll der Metall-3D-Druck weiter an Akzeptanz in Industrie und Dienstleistungssektor gewinnen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Eine junge Patientin mit einem kritischen tibialen Knochendefekt (Schienbeinbruch) wurde erfolgreich mit einem 3D-gedruckten Titankäfig behandelt, der speziell für sie entworfen und aus Titan mit Hilfe von 3D-Druck hergestellt wurde. Die Operation war ein Erfolg und führte zu einer schnellen Genesung des Patienten. Der Bericht zeigt das Potenzial der 3D-Druck-Technologie bei der Behandlung von Knochendefekten auf.