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 US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Fabrisonic hat sein Werk in größere Räumlichkeiten in die Gemeinde Lewis Center verlegt. Das Unternehmen konzentriert sich bei seiner Arbeit auf seine additive Metall-Ultraschallfertigung. Die Geschäfte von Fabrisonic haben sich in den vergangenen Jahren weiterentwickelt, weshalb das Unternehmen nun mehr Platz für Menschen und Maschinen benötigt.
Der norwegische Risikomanagement- und Qualitätssicherungsanbieter DNV hat eine neue Ausgabe seines Standards DNV-ST-B203 für die additive Fertigung von Metallteilen veröffentlicht. Dieser enthält grundlegende Anforderungen für die etabliertesten 3D-Druckverfahren von Metallteilen. Außerdem bietet er neue Konzepte zur Qualitätssicherung für die datengesteuerte Fertigung.
Das Mineralöl- und Erdgas-Unternehmen Shell hat seine erste mit 3D-Druck hergestellte Klemme zur Reparatur von Lecks in Betrieb genommen. Solche Klemmen werden eingesetzt, um die Integrität von in Betrieb befindlichen Rohrleitungen bei Rohrleitungsdefekten oder Wandverdünnung wiederherzustellen. Zusammen mit TEAM, Inc. und Vallourec hat Shell einen Machbarkeitsnachweis durchgeführt.
Das belgische Unternehmen Amnovis schließt eine IP-Lizenzvereinbarung mit der KU Leuven ab. Damit kann der von Amnovis nach sechs Jahren Forschungsarbeit entwickelte Kupfer-3D-Druck-Ansatz kommerziell genutzt werden. Wir stellen diesen einmal vor.
Der US-amerikanische Fahrradhersteller Stein&Fenton hat auf der Philly BikeExpo sein neuestes Rennrad „Prestige“ vorgestellt, welches über Titanstollen aus dem 3D-Drucker verfügt. Ab 2023 soll das neue Rennrad bestellbar sein. Wir stellen es vor.
Der schwedische Hersteller für Metall-3D-Drucker Freemelt hat Martin Granlund zu seinem neuen CFO ernannt. Granlund verfügt über einige Jahre an Erfahrung in der Finanzbranche. Seine Position wird er bei Freemelt im März 2023 antreten. Wir stellen ihn und die Ziele von Freemelt einmal genauer vor.
Der Hersteller von Landwirtschafts- und Baumaschinen John Deere stellt seine neuesten Traktorenmodelle der 6R- und der 6M-Serien mit einem 3D-gedruckten Edelstahlventil aus. Das Ventil wird mit dem Metal Jet S100 3D-Druck-System von HP Inc. angefertigt. Die Produktion der 3D-Druck-Teile erfolgt mithilfe von GKN Additive.
Der Hersteller von Großformat-Metall-3D-Druckern MELD Manufacturing gibt die Ernennung von Tim Bell zum neuen COO bekannt. In dieser Position wird Bell das Team mit seinem Wissen unterstützen und die Produkte von MELD Manufacturing voranbringen. Wir werfen einen Blick auf seine bisherige Arbeit.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Wärmebehandlung entwickelt, mit der die mikroskopische Struktur 3D-gedruckter Metallteile transformiert werden kann. Materialien werden damit in extremen thermischen Umgebungen stärker und widerstandsfähiger. Damit soll zum Beispiel der 3D-Druck von Gasturbinenschaufeln möglich werden, was optimierte Konstruktionen erlaubt, mit denen sich zum Beispiel der Kraftstoffverbrauch und die Energieeffizienz verbessern lassen.
Das spanische 3D-Druck-Unternehmen Meltio hat gemeinsam mit 12 Software-Partnern ein neues Software-Ökosystem präsentiert. Damit möchte Meltio eine Reihe garantierter und zuverlässiger Software-Lösungen sicherstellen und die Benutzerfreundlichkeit beim Metall-3D-Druck für seine Kunden weiter verbessern. Wir stellen das Ökosystem und seine Partner einmal genauer vor.
Der kalifornische Hersteller von 3D-Druck-Metallpulvern Continuum konnte 36 Mio. USD an Finanzmitteln einsammeln. Damit möchte das Unternehmen seine Kapazitäten weiter skalieren und die zusammen mit der additiven Fertigung steigende Nachfrage seiner Kunden erfüllen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) aus Berlin hat einen EOS M 300-4 vom deutschen Hersteller EOS für sein Reallabor im Anlagenpark ihres Kompetenzzentrums für additive Fertigung erworben. Dort wird die BAM im Rahmen der Initiative QI-Digital an Lösungen für eine digital-gestützte Qualitätssicherung für 3D-gedruckte Produkte arbeiten. Gemeinsam soll eine vernetzte Prozesskette entwickelt werden, um den kompletten additiven Fertigungsprozess vollständig digital nachverfolgen zu können.
Das US-amerikanische Materialunternehmen Uniformity Labs bringt das Edelstahlpulver UniFuse 316L mit ultraniedriger Porosität auf den Markt. Das Material bietet verbesserte mechanische Eigenschaften bei deutlich höherem Durchsatz für den Laser-Pulverbettschmelzen-3D-Druck. Wir stellen es vor.
Das US-amerikanische Metall-3D-Druck-Unternehmen Velo3D ernennt die Personalie Brad Kreger zum Executive Vice President of Operations. Kreger wird sich um die Unternehmensziele in Bezug auf Produktionswachstum, Qualitätsstandards und Kostensenkung kümmern. Wir stellen ihn vor.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Incodema3D hat einen EOS M 300-4 erworben. Es ist der erste 3D-Drucker dieses Modells und insgesamt der 16. 3D-Drucker von EOS den das Unternehmen einsetzt.
Das australische 3D-Druck-Unternehmen Amaero International geht mit Rabdan Industries eine bindende Joint-Venture-Vereinbarung (JV) ein. Diese soll die additive Fertigung und Metallpulverproduktion in Abu Dhabi voranbringen und damit den gesamten Metall-3D-Druck in der arabischen Region fördern. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Desktop Metal hat in einer Mitteilung erklärt, bereits mehr als 1.100 Metall-3D-Drucker installiert zu haben. Diese befinden sich zum Teil an Multi-System-Standorten und werden für Massenproduktionsanwendungen mit hohem Durchsatz eingesetzt. Desktop Metal stellt neben Metall-3D-Druck-Systemen auch Keramik-3D-Drucker und andere industrielle 3D-Druck-Systeme her.
Das dänische Kaffeeunternehmen Bentax wandte sich an das Danish Technological Institute, um den 3D-Druck für Komponenten seiner Kaffeemaschinen zu untersuchen. In einem MADE-Materialdemonstrationsprojekt ersetzte das Unternehmen die bisherigen teuren Milchpumpen durch 3D-gedruckte Ersatzteile. Dadurch gelang es ihnen, den Produktionsabfall sowie die Kosten zu reduzieren.
Die beiden Unternehmen Lockheed Martin und Sintavia geben ihre Zusammenarbeit bekannt. Gemeinsam prüfen sie, inwieweit sich der Metall-3D-Druck als Alternative für Guss- und Schmiedeteile eignet. Die Zusammenarbeit baut auf die Lieferketteninitiative „AM Forward“ des Weißen Hauses auf.
Nach sieben Jahren Entwicklungszeit ist es jetzt erstmals soweit, dass die Terran 1-Rakete von Relativity Space auf die Startbahn gerollt wird höchste 3D-gedruckte Rakete, rollt auf die Startbahn. Wir fassen das Wichtigste zum baldigen Start zusammen.