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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Der Hersteller und Zulieferer für das US-Militär General Atomics Aeronautical Systems und das Unternehmen Conflux Technology haben in Zusammenarbeit einen neuen Wärmetauscher entwickelt. Dieser wird mit Hilfe von 3D-Druck hergestellt und ist für den Einsatz in der GAAS-ASI-Linie von ferngesteuerten Flugzeugsystemen (RPAS) geplant. Wir stellen die Details der Zusammenarbeit vor.
Forscher an der TU Graz haben mit Selective LED based Melting (SLEDM) ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, bei dem Metallpulver mit Hochleistungs-LED-Lichtquellen aufgeschmolzen wird. Mit dem optimierten Verfahren wird die Bauzeit, der Verbrauch von Metallpulver, die Gerätekosten und der Nachbearbeitungsaufwand gegenüber anderen Metall-3D-Druckverfahren deutlich optimiert. Wir stellen das Verfahren vor.
Das US-amerikanische Unternehmen Haute Fabrication wird im Sommer mit einem 3D-Druck-Auftragsfertigungsservice für den Metall-3D-Druck starten. Dabei kommt die neu entwickelte HDLS-3D-Drucktechnologie zum Einsatz. Die Automatisierungstechnik ermöglicht es Spezialformen für das Spritzgießen und Endanwendungsteile in der Massenproduktion mit dem HDLS-Verfahren herzustellen. Für die Auftragsfertigung stehen Haute Fabrication vier verschiedene 3D-Drucker-Modelle mit dem HDSL-Verfahren zur Verfügung.
Der US-amerikanische 3D-Drucker-Hersteller VELO3D hat einen neuen 3D-Drucker der Sapphire-Reihe angekündigt. Der Metall-3D-Drucker soll Objekte mit einer Bauhöhe von bis zu einem Meter möglich machen. Die Auslieferung erster Modell wurde für Ende 2020 angekündigt.
Das britische Jungunternehmen Wayland Additive hat mit NeuBeam ein neues Elektronen-Pulverbettfusions-3D-Druckverfahren vorgestellt, dass sich von PBF- und Elektronenstrahlsystemen deutlich abheben soll. Bis 2021 möchte das Start-up mit dem NeuBeam-Verfahrenen ausgestattete 3D-Drucker an seine Kunden ausliefern. Wir stellen das neue 3D-Druckverfahren einmal genauer vor.
Der australische Hersteller für 3D-Drucker mit dem Wire Additive Manufacturing-Verfahren AML3D ist ein erfolgreicher Börsenstart gelungen. Dank zahlreicher Investitionen und Anleger hat das Unternehmen die erforderliche Summe erreicht. AML3D hat seinen Schwerpunkt beim 3D-Druck mit der patentierten WAM-Technologie.
Das deutsche Hochtechnologieunternehmen TRUMPF und das im hessischen Hanau ansässige Unternehmen Heraeus AMLOY haben in einer Kooperation beschlossen, gemeinsam den 3D-Druck mit amorphen Metallen in Deutschland voranzubringen. Dieser ist für viele industrielle Branchen von Nutzen. Welche das sind und was amorphes Metall zur Verwendung für die additive Fertigung so interessant macht, zeigen wir in unserem Artikel.
Forscher der Texas A & M University und Mitarbeiter der U.S. Air Force haben eine Methode entwickelt, die den 3D-Druck von Martensitstahl und ähnlichen Materialien möglich macht. Von dem so entstehendem, ultraharten Stahl können zahlreiche Branchen Industrien mit kritischen Bauteilen profitieren. Wir stellen die Arbeit der Forscher vor.
Das britische Marktforschungsunternehmen Technavio hat eine Marktprognose zur internationalen Entwicklung des Metall-3D-Druck-Segments veröffentlicht. In den nächsten vier Jahren soll der Markt für Materialen, Metall-3D-Drucker und Dienstleistungen zur additiven Fertigung von Metallteilen um 4,42 Milliarden Dollar wachsen. Eine Zusammenfassung und Übersicht der Ergebnisse.
Das Metall-3D-Druckunternehmen MELD Manufacturing fertigt mithilfe eines neuen, patentierten 3D-Druckprozesses Metallkomponenten in großen Größen mit dem Metall-3D-Drucker. Was bisher in Schmieden über teils Wochen oder Monate hergestellt wurde, gelingt MELD mit seinem 3D-Druckverfahren in wenigen Tagen, berichtet MELD jetzt in einer Mitteilung.
Die indische Marine setzt zukünftig auf 3D-Drucker, um Kosten und Zeit beim Ersetzen alter Schiffsbauteile einzusparen. Mit Hilfe von dem indischen 3D-Druck-Unternehmen think3D sollen zukünftig schwer erhältliche oder zu teure Ersatzteile mit Metall-3D-Druckern entstehen, die auf den indischen Militärschiffen installiert werden.
Die beiden italienischen Firmen BeamIT und TEMA Energy haben eine Kooperation beschlossen, um für ihre Kunden Gasturbinenkomponenten aus dem 3D-Drucker anbieten zu können. BeamIT bringt das Wissen und die Erfahrung beim Metall-3D-Druck ein. TEMA Energy ist spezialisiert auf die Entwicklung von Gasturbinenkomponenten. Beide Unternehmen wollen ihr Expertise jetzt zusammenbringen.
Der schwedische Metall-3D-Drucker-Hersteller Digital Metal hat ein Upgrade für seinen DM P2500 Metall-3D-Drucker vorgestellt. Das Upgrade ermöglicht eine dreifach schnellere Druckgeschwindigkeit des 3D-Druckers, wobei es laut dem Hersteller zu keinerlei Einbußen bei der Qualität kommen soll. Wir stellen die bisher bekannten Details zu dem Upgrade vor.
Der US-Hersteller für Metall-3D-Drucker Markforged und die Würth Industry North America, ein Unternehmen der deutschen Würth Group, haben eine Vertriebspartnerschaft beschlossen. Dadurch wird die Würth Group künftig 3D-Drucker von Markforged in sein Sortiment aufnehmen und vertreiben.
Der internationale Stahlkonzern ArcelorMittal setzt bei der Herstellung von Ersatzteilen auf den Metall-3D-Druck. Der Einsatz von Metall-3D-Druckern direkt im Unternehmen ermöglicht es dem Stahlkonzern, schnell reagieren zu können und bei Bedarf nicht von Lieferketten abhängig zu sein. Auch reduziert die Herstellung vor Ort Just-in-Time die Lagerkosten. Eingesetzt wird MetalFAB1-3D-Drucker von Additive Industries.
Mit dem Bugatti Chiron Pur Sport hat der französische Hersteller einen Wagen hervorgebracht, dem es gelang, die 300 Meilen pro Stunde Grenze zu durchbrechen. Das Gewichtsersparnis, das durch den 3D-Druck der Auspuffblende möglich war, hat mit zum Erfolg beigetragen. Wir stellen das Bauteil, das von APWORKS entworfen und hergestellt wurde, und den Sportwagen aus Frankreich vor.
Der 3D-Drucker-Hersteller Renishaw, das Nova Scotia Community College (NSCC) und das kanadische Unternehmen Biome Renewables haben gemeinsam daran gearbeitet Ozean-Turbinenkomponenten für Energiesysteme zur Gewinnung regenerative Energien mit dem Metall-3D-Drucker herzustellen. Renishaw und den Partnerunternehmen gelang so eine Kosteneinsparung von bis zu 80%. Wir stellen die Arbeit vor.
Sigma Labs implementiert die 3D-Druck-Qualitätssicherungssoftware PrintRite3D an US-amerikanischen Northwestern University. Damit soll das Metall-3D-Druckverfahren an der Universität optimiert werden, da die Qualitätssicherungssoftware durch Lesen der thermischen Signaturen Probleme frühzeitig erkennt. So sollen Fehlproduktionen bei der additiven Fertigung von Metallteilen reduziert werden.
Multec, ein 3D-Drucker-Hersteller aus Deutschland, wird auf dem kommenden 4. Additiv Manufacturing Forum seinen neuen 3D-Drucker Multec M4 Metal vorstellen. Das Kombi-Gerät eignet sich vor allem für den Metall- und Keramik-3D-Druck. Wir stellen den M4 Metal von Multec einmal genauer vor.
Schiffsgetriebegehäuse entstehen traditionell in einer Gießerei. In einem Projekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) wird derzeit an der Entwicklung eines riesigen XXL-Metall-3D-Druckers gearbeitet, mit dem tonnenschwere Getriebeteile additiv hergestellt werden sollen. Das Projekt läuft bis 2021. Wir stellen es vor.