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 Fertigungsunternehmen Keselowski Advanced Manufacturing (KAM) hat seine Anlage in North Carolina um zwei EOS M400-4 3D-Drucker erweitert. Damit möchte das Unternehmen der steigenden Nachfrage nach größeren Metallteilen in unterschiedlichen Branchen nachkommen. In seinem Werk in North Carolina hat das Unternehmen mit den neuen Maschinen nun 20 Fertigungsgeräte, darunter auch fünf Großformat-3D-Drucker.
Das Luftfahrtunternehmen Hermeus wird den 3D-Druck von Velo3D für die Herstellung von Komponenten für seinen Chimera-Motor und sein Quarterhorse-Flugzeug einsetzen. Dazu hat es die 3D-Drucker Sapphire und Sapphire XC erworben. Das Quarterhorse-Flugzeug soll in 2023 starten.
Das US-amerikanische Metall-3D-Druck-Unternehmen Desktop Metal bringt zwei neue Upgrades für sein Shop System auf den Markt. Mit Shop System+ und Shop System Pro haben Power-User neue Möglichkeiten für mehr Flexibilität und mehr Kontrolle über Maschinenparameter und Betriebskosten. Wie genau das aussieht, erklären wir in unserem Artikel.
Das niederländische 3D-Druck-Unternehmen Admatec stellt mit dem Admaflex 300 seinen neuesten 3D-Drucker vor. Dieser soll Teile mit 12 Mio. Pixel pro Einzelschicht herstellen können. Das 3D-Druck-System arbeitet mit dem Digital Light Processing-3D-Druckverfahren. Wir stellen ihn einmal genauer vor.
Der amerikanische Hersteller blauer Laser NUBURU, die beim industriellen 3D-Druck zum Einsatz kommen, hat einen SBIR-Phase-II-Auftrag von AFWERX erhalten. Ziel ist die Entwicklung einer blaulaserbasierten, additiven Fertigungstechnologie.
Das deutsche 3D-Druck-Unternehmen SLM Solutions aus Lübeck in Schleswig-Holstein hat seine Geschäftszahlen für das zweite Quartal 2022 veröffentlicht. Darin zeigen sich Einnahmen auf Rekordniveau. SLM Solutions führt dies unter anderem auf die Fertigstellung seiner ersten Produktion von SLM Solutions NXG XII 600 3D-Druckern zurück.
Im Rahmen des VARETIT-Projekts untersuchen Forscher aus Dänemark vom Danish Technological Institute (DTI) die nachhaltige Weiterverwendung von Titanresten. Mit diesen entwickeln sie Titanpulver für den 3D-Druck und prüfen es auf Porosität und andere Eigenschaften. Wir stellen die Arbeit der Wissenschaftler einmal genauer vor.
Das nordirische Unternehmen Laser Prototypes Europe (LPE) erwirbt einen weiteren M 290 Metall-3D-Drucker von EOS. LPE möchte damit der großen Nachfrage nach Metallsinterteilen nachkommen. In den vergangenen Monaten hat das Unternehmen außerdem noch in weitere neue 3D-Drucker investiert.
Das Bhabha Atomic Research Center und das indische 3D-Druck-Unternehmen Intech Additive Solutions haben gemeinsam an einem Prozess zum Entwurf und 3D-Druck von Miniaturkomponenten aus Metall gearbeitet. Dieses Vorhaben gelang ihnen mit der iFusion LF-Serie von Intech. Die entstandenen Komponenten spielen eine wichtige Rolle bei kritischen Anwendungen in der Miniaturrobotik.
Das Metall-3D-Druck-Unternehmen Velo3D hat seine Geschäftszahlen für das 2. Quartal 2022 veröffentlicht. Darin zeigte sich ein Umsatzplus von 176,1 %. Der CEO des Unternehmens, Benny Buller, erklärt dies mit der besonders hohen Nachfrage nach dem Sapphire XC 3D-Drucker. Wir stellen die wichtigsten Zahlen einmal genauer vor.
Der 3D-Drucker-Hersteller Xact Metal expandiert nach Mexiko und Kolumbien. Dazu ging Xact Metal Partnerschaften mit den Unternehmen Tecnologías Computarizadas para Manufactura SA de CV und USM Columbia ein. Wir stellen die Pläne des wachsenden 3D-Druck-Unternehmens vor.
Der britische Automobilzulieferer Automotive Trim Developments (ATD) hat zwei 3D-Drucker-Modelle M 290 vom Hersteller EOS erworben. Diese wird es für seine Arbeit an elektromechanischen Baugruppen für die Automobil- und Transportindustrie einsetzen. EOS wird ATD bei der Integration des 3D-Drucks in die Produktion vom ersten bis zum letzten Schritt unterstützen.
Das Unternehmen Bosch hat zwei Metall-3D-Drucker SLM 500 vom deutschen Hersteller SLM Solutions erworben. Damit wird es unter anderem Teile für seine Antriebsstrangtechnologie herstellen. Bosch kann mit den SLM-3D-Druck-Systemen seine Produktion von Aluminiumteilen deutlich erhöhen.
Thales Alenia Space und Miprons arbeiten im Rahmen einer Unternehmenskooperation an einem wasserbetriebenen Satellitenantriebssystem, bei dem auch Komponenten aus dem 3D-Drucker eingesetzt werden sollen. Das neuartige miniaturisierte Hochschub-Triebwerk soll Wasserstoff aus Wasser einsetzen und der Brennstoff „der nächsten Generation“ werden. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) stellten mithilfe des 3D-Drucks einen Plasmasensor her. Dieser soll in der Lage sein, Wissenschaftlern die Veränderung des Klimawandels verständlicher zu machen. Entgegen bisheriger Plasmasensoren muss dieser nicht in einem Reinraum entstehen, was der Wissenschaft Geld, Aufwand und Zeit spart.
Das US-Unternehmen Type One Energy hat einen Stellerator erfolgreich mit einem 3D-Drucker hergestellt. Dazu wurde unter anderem auch mit NEBULA ein eigener 3D-Drucker entwickelt, der den Druck der komplexen Geometrien überhaupt erst möglich gemacht haben soll. Aktuell befindet sich der Stellerator in der ersten von mehreren Kommerzialisierungsphasen.
Das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) und der US-amerikanische Titan-Metallpulver-Hersteller IperionX arbeiten gemeinsam an der Entwicklung kostengünstiger Titanlegierungen für die additive Fertigung. Das DOE hat dafür eine Vereinbarung genehmigt. Außerdem sollen weitere Projekte unterstützt werden.
Der Airbus-Partner Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH hat ein besonders komplexes Bauteil für das Passagierflugzeug Airbus A350 erfolgreich mit Metall-3D-Drucker hergestellt und geliefert. Schon in der Vergangenheit haben Airbus und Liebherr-Aerospace zusammengearbeitet, um die Vorteile des 3D-Drucks für Flugzeuge zu nutzen. Wir fassen das Wichtigste zu diesem Thema zusammen.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen 3D Systems hat das australische Raumfahrtunternehmen Fleet Space Technologies beim 3D-Druck seiner HF-Patchantennen unterstützt. Dabei wurde ein DMP Flex 350 3D-Drucker von 3D Systems am Hauptsitz von Fleet Space Technologies installiert und eingesetzt. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Das südafrikanische 3D-Druck-Unternehmen Aditiv Solutions wird auf der kommenden Electra Mining Africa (EMA) im September dieses Jahres seinen neuen Metall-3D-Drucker HYRAX erstmals der Öffentlichkeit vorstellen. Der Metall-3D-Drucker arbeitet mit der laserbasierten Powder Bed Fusion-Technologie. Wir stellen den HYRAX von Aditiv Solutions einmal vor.