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 österreichische Unternehmen M&H CNC Technik erweitert seinen Maschinenpark um den SLM 800 Metall-3D-Drucker des deutschen Herstellers SLM Solutions. Für die Verantwortlichen war die Bauraumhöhe einer der Entscheidungsgründe für den SLM 800 3D-Drucker. M&H CNC Technik ist damit in der Lage, seine Fertigungsmöglichkeiten deutlich zu erweitern.
Das deutsche Unternehmen ALPHA LASER aus Bayern hat mit dem AL3D-METAL einen neuen Metall-3D-Drucker auf den Markt gebracht. Zusammen mit der Entpackstation AL3D-CABIN soll dem Kunden effizientes und ressourcenschonendes Arbeiten ermöglicht werden. Wir stellen die beiden Geräte vor.
Am 8. März 2023 wird die erste Testflugmission der 3D-gedruckten Rakete Terran 1 des Unternehmens Relativity Space durchgeführt. Diese trägt den Namen „Good Luck, Have Fun“ und soll ohne Kundennutzlast stattfinden. Die Terran 1 wird vom Launch Complex 16 in Cape Canaveral starten.
3D-druckbare Superlegierungen helfen dabei, mehr Strom zu erzeugen und gleichzeitig weniger Kohlenstoff zu produzieren. Das erklären die Forscher der Sandia National Laboratories, die den 3D-Druck einsetzten, um eine Hochleistungs-Metalllegierung oder Superlegierung mit einer ungewöhnlichen Zusammensetzung und der Unterstützung einiger Partner herzustellen. 3D-gedruckte Turbinen aus diesem Material könnten so effizienter arbeiten.
Der australische Entwickler leistungsstarker elektrischer Vertical Take-Off and Landing-Flugzeuge (eVTOL) Alauda Aeronautics hat seinen neuen Airspeeder Mk4 angekündigt. Dieser ist mit einer mit 3D-Druck hergestellten Brennkammer ausgestattet und erzeugt nahezu keine Emissionen. Alauda beschreibt ihn als weltweit ersten elektrisch fliegenden Rennwagen mit Besatzung.
Der kleine Hund Lucky aus Frankreich hat nach einem Unfall eine 3D-gedruckte Prothese aus Titan erhalten. Diese half ihm dabei, sein Leben wieder uneingeschränkt genießen zu können. Wir stellen Lucky und seinen Retter vor.
Das schwedische 3D-Druck-Unternehmen Freemelt hat ein neues Patent im Bereich des Metall-3D-Drucks in den USA erhalten. Das Verfahren nutzt ultraviolettes Licht, um die Auflösung und die Stabilität beim EBM-3D-Druck zu verbessern. Ein europäisches Patent ist anhängig.
Der britische Anbieter von Bohrlochintegritätslösungen Unity hat einen mit Metall-3D-Druck hergestellten Leichtbauschieber vorgestellt. Dieser ist um 60 % leichter als traditionell hergestellte Modelle. Unity ist damit in der Lage, 250.000 GBP bei jeder Reparatur von einem Bohrloch einzusparen, heißt es vom Unternehmen.
GEFERTEC, ein Berliner Maschinenunternehmen und Hersteller von Metall-3D-Drucker mit Directed Energy Deposition-(DED-)3D-Druckverfahren, ist seit seiner Gründung Teil der Berlin.Industrial.Group (BIG). Nun gab das Unternehmen bekannt, dass sie die restlichen Anteile der beiden Gründer übernommen hat. GEFERTEC gehört damit zu 100 % zur BIG.
Das Additive Manufacturing Committee (F42) der Standardisierungsorganisation ASTM International hat zwei neue Standards zur additiven Fertigung veröffentlicht. Diese decken die Pulverqualität und Luftfahrtteile ab. Wir stellen sie vor.
Studenten der Universität Nebrija in Spanien führten die Neugestaltung und technologische Verbesserung eines Autos des Sodicars-Teams der Rallye Dakar gemeinsam mit dem internationalen Stahlkonzern ArcelorMittal durch. Dabei konzentrierten sie sich vor allem auf die Herstellung wichtiger Fahrzeugkomponenten mit 3D-Druck. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Das US-Unternehmen Fabric8Labs hat eine Serie-B-Finanzierung in Höhe von 50 Millionen US-Dollar erfolgreich abgeschlossen. Mit dem Geld wird es seine neue elektrochemische additive Fertigungstechnologie (ECAM) auf den Markt bringen. Wir stellen das ECAM-Verfahren von Fabric8Labs einmal genauer vor.
Die beiden US-amerikanischen Unternehmen IperionX und Carver Pump arbeiten an 3D-gedruckten Pumpenkomponenten aus Titan für die U.S. Navy. Statt durch unsichere Lieferketten mit langen Vorlaufzeiten und hohen Kosten rechnen zu müssen, soll der 3D-Druck von Titankomponenten viele Vorteile bringen. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Der Wissenschaftler Sougata Roy der University of North Dakota erhält 250.000 US-Dollar von der National Science Foundation für die Erforschung des 3D-Drucks von Kernreaktorkomponenten. Als Material setzt der Forscher auf stickstoffverstärkten austenitischen Stahl.
Das Unternehmen Uniformity Labs gibt die Markteinführung seines UniFuse™ AlSi10Mg-Aluminiumpulvers inklusive optimierter Parameter bekannt. Diese sollen höchsten Druckdurchsatz auf L-PBF-Plattformen für den Metall-3D-Druck bieten. Wir stellen das Material vor.
Designer Jozeph Forakis präsentiert das PEGASUS-Projekt, die weltweit erste Superyacht, die mithilfe eines 3D-Druckers hergestellt werden soll. Der 3D-Druck ist jedoch nicht die einzige Besonderheit. PEGASUS ist so konzipiert, dass es nahtlos in die Natur eingebettet ist und keinerlei CO2-Emissionen verursacht. Die 3D-gedruckte Yacht wird 88 Meter lang sein und mithilfe der Roboter-LFAM-Technologie hergestellt werden.
Der US-amerikanische 3D-Drucker-Hersteller Markforged bringt mit dem PX100 ein neues 3D-Druck-System für die Serienproduktion von Teilen für die Industrie bis hin zu medizinischen Produkten oder Konsumgütern auf den Markt. Das 3D-Druck-System arbeitet mit einer statischen Genauigkeit, die noch besser als 1 µm sein soll. Die Druckkapazität des Systems liegt bei bis zu 1.000 cm³ pro Stunde.
Das australische Medizinunternehmen Additive Surgical bringt neuartige Wirbelsäulenimplantate aus dem Metall-3D-Drucker auf den Markt. Für diese verwendet das Unternehmen den Titan-3D-Druck. Außerdem setzt das Unternehmen auf die Bone Ingrowth Technology. Wir stellen die Arbeit des Unternehmens einmal genauer vor.
Das Unternehmen Sciperio druckte mit den 3D-Druckern seiner Schwesterfirma nScrypt kleine Mini-Satelliten, so genannte CubeSats. Die Satelliten wurden vollständig im den 3D-Druckern von nScrypt, dem Factory in a Tool (FiT)-System, hergestellt. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Das australische Fahrradunternehmen Bastion Cycles hat kürzlich mit dem ArchAngel ein neues Fahrradmodell, das mit 3D-Druck optimiert wurde, vorgestellt. Der ArchAngel ist vom Flugzeugtyp „A-12“ ArchAngel inspiriert, dem weltweit ersten Flugzeug mit Titanhaut. Von dem Fahrrad ArchAngel werden nur 88 Einheiten produziert. Ein Viertel davon ist bereits vergriffen.