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 indische 3D-Druck-Unternehmen Intech Additive Solutions hat Srinivas Shastry zum neuen Director-Sales ernannt. Zuvor war dieser als Geschäftsführer bei der indischen Tochtergesellschaft von SLM Solutions tätig. In seiner neuen Position wird er das internationale Wachstum von Intech Additive Solutions voranbringen.
Ein Forscherteam aus Deutschland und Australien hat das Projekt „UltraGrain“ mit dem Ziel gestartet, beim draht- und pulverbasierten Laserauftragschweißen eine maßgeschneiderte feinkörnige Mikrostruktur zu erzeugen. Damit sollen mit Laserauftragsschweißen hergestellte Bauteile korrosionsbeständiger sein und verbesserte mechanische Eigenschaften mit verschiedenen technischen Legierungen erreicht werden können. Wir stellen die Arbeit der Forscher vor.
Das spanische 3D-Druck-Unternehmen Meltio bringt zwei neue Laserdraht-Metall-3D-Druck-Lösungen auf den Markt. Die Meltio Horizon-Software wurde speziell für den Metall-3D-Drucker M450 von Meltio entwickelt. Das Laserkalibrierungssystem soll als Zubehör für Meltio-3D-Drucker einen schnelleren und zuverlässigeren Druckprozess möglich machen. Wir stellen die neue 3D-Druck-Lösung vor.
Das Fraunhofer ILT und das Unternehmen 6K Additive geben ihre Zusammenarbeit bei der Erstellung einer vollständigen Ökobilanz (LCA) für die additive Fertigung bekannt. Für den 3D-Druck mit der Laser-Pulverbett-Fusion-Technologie stellt 6K Additive Ni18-Pulver her. Damit soll eine industrielle Komponente auf einer Laser-Pulverbett-Fusionsmaschine entwickelt werden, um den CO2-Fußabdruck des Materials durch den additiven Herstellungsprozess und die Nachbearbeitung besser zu verstehen.
Das US-amerikanische Metall-3D-Druck-Unternehmen Velo3D meldet ein weiter anhaltendes Umsatzwachstum von +119 % im dritten Quartal 2022. Aufgrund von Unterbrechungen in der Lieferkette musste das Unternehmen die Prognose für das gesamte Jahr jedoch leicht senken. Im vierten Quartal 2022 rechnet Velo3D mit einem sequenziellen Umsatzwachstum von 25 bis 50 %.
Das deutsche Hochtechnologieunternehmen TRUMPF berichtet, dass es im EU geförderten und vom CERN koordinierten Projekt I.FAST eine Kernkomponente vollständig mit einem 3D-Drucker hergestellt hat. Das Besondere dabei ist, dass diese Komponente erstmals in einem Stück gedruckt werden konnte. Es handelt sich dabei um ein Radiofrequenz-Quadrupol aus Kupfer. Wir stellen die Arbeit daran einmal genauer vor.
Das 3D-Druck-Unternehmen Xact Metal ging vor einem Jahr eine Kooperation mit GoEngineer ein, um den Metall-3D-Druck mehr Unternehmen zugänglicher zu machen. Nun wurde bekannt, dass beide Unternehmen ihre Kooperation auf Kanada ausweiten. Wir fassen die wichtigsten Inhalte zur Kooperation hier einmal zusammen.
Das Technologieunternehmen TRUMPF stellt auf der Formnext 2022 seine neuesten 3D-Druck-Lösungen für die Serienfertigung vor. Auch im eigenen Unternehmen nutzt TRUMPF 3D-Drucker für Serienbauteile. Wir fassen das Wichtigste zu TRUMPFs Plänen für die Formnext 2022 zusammen.
Das Software-Unternehmen Hexagon hat gemeinsam mit dem Unternehmen Raytheon Technologies ein Softwaretool entwickelt, das die bestehende Software Simufact Additive von Hexagon erweitern soll. Das Tool hilft Anwendern dabei, 3D-Objekte zu simulieren, die Ergebnisse mit der Zielgeometrie eines Builds zu vergleichen und Fehler hervorzuheben. Da es der Benutzeroberfläche der bestehenden Simufact Additive Software ähnelt, entfallen langwierige und umfassende zusätzliche Schulungen. Wir stellen die Software einmal genauer vor.
Das chinesische Metall-3D-Druck-Unternehmen Eplus3D präsentiert auf der bevorstehenden Formnext 2022 seinen neues 3D-Druck-System EP-M1250. Dabei handelt es sich um einen großformatigen Multi-Laser-Metall-3D-Drucker für industrielle Metallbauteile. Wir stellen den neuen Großformat-Industrie-Metall-3D-Drucker einmal genauer vor.
Das Software-Unternehmen Dyndrite hat die Zusammenarbeit mit dem deutschen Hersteller industrieller 3D-Drucker SLM Solutions aus Lübeck in Schleswig-Holstein angekündigt. Ziel ist es, das SLM-Dateiformat von SLM Solutions in Dyndrites Application Development Kit (ADK) zu integrieren und damit 3D-Druck-Anwendungen mit den Metall-3D-Druckern von SLM Solutions möglich zu machen. Wir fassen das Wichtigste zum Thema zusammen.
Ein Team russischer Forscher der Ural Federal University (UrFU) und der Ural Branch der Russian Academy of Sciences forschen an einer Methode für den 3D-Druck von Miniatur-Permanentmagneten. Damit wollen sie die Kleinserienproduktion von Permanentmagneten ermöglichen. Permanentmagneten kommen in Elektromotoren, Haushalts- und Computerausrüstung und anderen Geräten vor.
Lincotek Additive gibt bekannt, dass es seit seiner erstmaligen Verwendung des 3D-Drucks über 800.000 medizinische Geräte mit dem Metall-3D-Drucker hergestellt hat. Dabei erzielten sie unter anderem sehr gute Stückkosten, im Vergleich zu traditionellen Herstellungsverfahren. Wir stellen Lincotek und wie sie 3D-Druck im Unternehmen einsetzen einmal genauer vor.
Die Royal Air Force (RAF) hat einen Metall-3D-Drucker Calibur3 von Wayland Additive erworben. Dieser steht nun mit anderen 3D-Druckern und 3D-Scannern im neuen Hilda B. Hewlett Centre der Royal Air Force. Die RAF ist damit in der Lage, sich mit fortschrittlicher Komponentenherstellung auseinanderzusetzen.
GE Additive stellt mit der Binder Jet Line Series 3 nach vier Jahren Entwicklungszeit einen neuen industriellen Großformat-Metall-3D-Drucker vor. Damit möchte das Unternehmen zuverlässigen, wiederholbaren und vor allem kosteneffizienten Metall-3D-Druck ermöglichen. Wir fassen das Wichtigste zum GE Additive Binder Jet Line Series 3 zusammen.
Die schwedische Universität Örebro investiert in einen Metall-3D-Drucker vom Hersteller Wematter, ebenfalls beheimatet in Schweden. Mit dem Gravity-SLS-3D-Druck-System können die Forscher der Universität an der Entwicklung ihrer eigenen 3D-Druck-Plattform arbeiten. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Das kanadische Unternehmen Atlantic XL erwirbt einen SLM 280 3D-Drucker vom Lübecker 3D-Druck-Unternehmen SLM Solutions. Das Unternehmen erklärt, dass dadurch nun der erste kommerziell erhältliche Metall-3D-Drucker in Neufundland und Labrador betrieben wird. Atlantic XL hat unter anderem das Ziel, seinen CO2-Fußabdruck mit 3D-Druck zu reduzieren und ersetzt Teile seines physischen Lagers mit einem digitalen Lagerkonzept.
Das 3D-Druck-Unternehmen Tritone Technologies erklärt, dass die Alpha Precision Group (APG) den 3D-Drucker „Dominant“ von Tritone zukünftig bei sich einsetzen wird. Die Alpha Precision Group ist ein US-Unternehmen, das hochtechnologische Pulvermetall-, Metallspritzguss- und additiven Fertigungskomponenten bietet. Es bedient Kunden, die Hochleistungsanwendungen benötigen. Tritone will zukünftig vermehrt die additive Fertigung in seiner industriellen Produktion einsetzen.
America Makes vergibt an Boeing Research and Technology eine Direct Project Opportunity für das GAMAT-Projekt. Das soll die gezielte Projektmöglichkeit zur Entwicklung additiver Materialzulassungen für Ti-6AI-4V bieten. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Das französische Luft- und Raumfahrtunternehmen Safran hat im Südwesten Frankreichs einen Additive Manufacturing Campus eröffnet. In diesem möchte das Unternehmen forschen, entwickeln und Teile produzieren. Mit dem zunehmenden Einsatz von 3D-Druck möchte Safran zur Dekarbonisierung in der Luftfahrt beitragen.