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 chinesische Unternehmen Deep Blue Aerospace nutzt 3D-Drucker vom Hersteller Farsoon Technologies für den 3D-Druck von Triebwerksteilen. Mit dem Metall-3D-Drucker FS621M hat das Unternehmen unter anderem eine Inconel-Brennkammer mit einer Höhe von 780 mm hergestellt. Durch die Integration des Farsoon-Systems verbesserte Deep Blue Aerospace die Serienproduktion der Raketentriebwerksbrennkammern eigenen Angaben zu Folge erheblich.
Die beiden 3D-Druck-Unternehmen Xact Metal und Prototech gehen eine exklusive Vertriebs- und Servicepartnerschaft ein. Gemeinsam wollen sie den Metall-3D-Druck in Südkorea voranbringen. Wir stellen die Inhalte und Ziele der Unternehmenskooperation einmal genauer vor.
Australische Forscher der Monash University untersuchen in einer weltweiten Studie, wie hochmoderne Metall-3D-Druckverfahren zur Herstellung einer ultrastarken kommerziellen Titanlegierung eingesetzt werden können. Die Forscher verwenden dabei 3D-Druckverfahren, um eine neuartige Mikrostruktur zu manipulieren und konnten dabei bereits beispiellose mechanische Leistungen erreichen, stellten die Wissenschaftler jetzt in einer Studie vor.
Das kanadische Unternehmen Tapmaster Incorporated hat eine neue Abteilung für das Rapid Prototyping und die Kleinserienproduktion in Alberta gegründet. Dort soll der Schwerpunkt der Produktion der 3D-Drucker ‚Shop System‘ von Desktop Metal bilden und zukünftig Kundenteile im Metall-3D-Drucker entstehen.
Das niederländische 3D-Druck-Unternehmen MX3D druckte die Skulptur „The Whale Pass“ für eine Ausstellung in der italienischen Stadt Turin. Das von Studio C&C entworfene Kunstwerk stellt Körperteile eines Wals als übergroße Skulptur dar. Die einzelnen Komponenten sind mit dem MetalXL Metall-3D-Drucker von MX3D entstanden.
Das US-amerikanische Fertigungsunternehmen Kevton Technologies kauft sieben Sapphire 3D-Drucker des Metall-3D-Druck-Unternehmens Velo3D. Laut Velo3D ist das die bisher größte Anschaffung von nur einem Auftragshersteller. Kevton Technologies begründet die Anschaffung mit „einem starken Trend zur additiven Fertigung“.
Ziknes und Meltio arbeiten bereits seit dem Jahr 2021 zusammen an einem robotergestützten Industrie-Metall-3D-Drucker namens Z-Metal One, der eine nachhaltige und effiziente additive Fertigung garantieren soll. Die Plug-and-Play-Robotermaschine soll verschiedene Metalle verarbeiten können. Zudem soll sich der Anteil an Abfallprodukten gegen Null bewegen.
Das Materialunternehmen Uniformity Labs gibt die Verfügbarkeit seines neuen 17-4PH Edelstahls für den Metall-3D-Druck bekannt. Das Metall-3D-Drucker-Material verspricht dem Hersteller zu Folge hervorragende Materialeigenschaften, geometrische Genauigkeit beim Sinterteil, sowie Prozessausbeute und Gleichmäßigkeit des Drucks bei höchstem Durchsatz. Wir stellen es vor.
Das 3D-Druck-Unternehmen XYZprinting stellt auf der IMTS 2022 in Chicago aktuell seinen neuen SLS-3D-Drucker MfgPro236 xS vor. Das professionelle Metall-3D-Druck-System bietet kürzere Abkühl- und Breakout-Zeiten sowie Druckgeschwindigkeiten von bis zu 22 mm pro Stunde. Außerdem präsentiert das Unternehmen das Desktop-3D-Druck-Modell da Vinci Pro EVO. Wir stellen beide Neuheiten einmal genauer vor.
Das US-Unternehmen HP Inc. gibt die Verfügbarkeit seiner neuen HP Metal Jet S100 3D-Drucker bekannt. Dieser soll die Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte in größeren Stückzahlen für verschiedene Branchen ermöglichen. Wir stellen das HP Metal Jet S100 3D-Druck-System einmal genauer vor.
Die University of Pittsburgh hat den 3D-Drucker arc605 des deutschen Herstellers Gefertec erworben. Der Campus ist dem Berliner Unternehmen zu Folge bisher der Einzige, der Zugriff auf den 5-Achsen-Metall-3D-Drucker hat. Wir stellen die Pläne der Universität mit dem Metall-3D-Drucker, der das WAAM-3D-Druckverfahren einsetzt, vor.
Das chinesische Metall-3D-Druck-Unternehmen Eplus3D gibt die Zusammenarbeit mit dem Software-Anbieter CADS Additive aus Österreich bekannt. Dieser wird sein AM-Studio in die Metall-3D-Drucker von Eplus3D integrieren. Damit sollen Anwender sofort nach der Installation des Systems mit der Produktion beginnen können.
Das Unternehmen Uniformity Labs, Polimotor und Incodema3D untersuchten in einer Fallstudie die Durchsatzvorteile von Uniformity-Pulvern. Dazu stellten sie eine Nockenträger-Motorkomponente aus dem Material AlSi10Mg mit verschiedenen Schichtdicken mit dem Metall-3D-Drucker her. Wir fassen das Ergebnis der Untersuchung zusammen.
Der Materialhersteller 6K Additive und das Unternehmen Incodema3D gehen eine strategische Partnerschaft ein. Incodema3D war auf der Suche nach einer inländischen Versorgung mit AM-Metallpulvern. 6K Additive erwies sich als der richtige Lieferant, der mit seiner Unimelt-Technologie die Anforderungen von Incodema3D erfüllt.
Das australische 3D-Druck-Unternehmen SPEE3D nimmt an der REPTX-Übung der US-Marine teil. Sein WarpSPEE3D-Drucker ist der erste, der erfolgreich Teile auf einem Schiff der US-Marine druckt. REPTX ist eine von ANTX-Coastal Trident 2022 durchgeführte Übung mit mehr als 60 Marine-, Hochschul- und Industrieteilnehmern.
Das 3D-Druck-Unternehmen Velo3D aus Kalifornien (USA) gibt bekannt, dass es den M300-Werkzeugstahl für seine Sapphire-3D-Drucker qualifiziert hat und ab sofort für den 3D-Druck genutzt werden kann. Durch die Qualifizierung des Materials lassen sich laut dem Unternehmen neue Branchen wie die Automobil- und Werkzeugindustrie bedienen.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Mantle Inc. bringt mit dem P-200 einen neuen Metall-3D-Drucker für den Werkzeugbau und andere Anwendungsbereiche auf den Markt. Gleichzeitig mit dem P-200 wird auch der Ofen F-200 eingeführt. Die Auslieferungen für beide Maschinen beginnen im ersten Halbjahr 2023. Wir stellen sie bereits schon heute einmal vor.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen 3D Systems stellt seine neue Kupfer-Nickel-Legierung CuNi30 vor. Das korrosionsbeständige Material wurde speziell zur Verwendung mit dem Metall-3D-Drucker DMP Flex 350 entwickelt. Es ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit mit der Newport News Shipbuilding Division von Huntington Ingalls Industries.
Das 3D-Druck-Unternehmen Xact Metal aus Pennsylvania (USA) hat mit XM300G eine Reihe mittelgroßer Metall-3D-Drucker entwickelt. Diese sollen kleinen und mittleren Unternehmen erschwingliche Lösungen für den Metall-3D-Druck bieten. Wir werfen einen Blick auf die neue 3D-Drucker-Serie von Xact Metal.
Das 3D-Druck-Unternehmen Exaddon aus der Schweiz gibt bekannt, dass es den australischen Anbieter wissenschaftlicher Hightech-Ausrüstung AXT als offiziellen Distributor für seine Produkte gewinnen konnte. Exaddon entwickelt Lösungen für den Mikro-Metall-3D-Druck. Dazu gehört auch das System CERES.