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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Michelle Sidwell kehrt als Chief Revenue Officer (CRO) zu Velo3D zurück, um die neue Vertriebsstrategie des Unternehmens zu leiten. Mit ihrer umfangreichen Erfahrung in der Vermarktung innovativer Technologien soll sie das Wachstum des Unternehmens beim Metall-3D-Druck vorantreiben.
Das japanische Unternehmen Ricoh hat eine neue Diffusions-Bonding-Technologie entwickelt, die Aluminiumteile aus Binder Jetting mit geschmiedeten Aluminiumlegierungen verbindet. Diese innovative Methode verbessert die Kühlleistung, reduziert Kosten und ermöglicht größere Bauteilgrößen – eine vielversprechende Lösung für die Industrie.
Das australische Metall-3D-Druck-Unternehmen AML3D hat erfolgreich Kupfer-Nickel-Komponenten für das Virginia-Class-U-Boot-Programm der US-Marine geliefert. Die 3D-gedruckten Bauteile wurden in weniger als fünf Wochen hergestellt und tragen zur Stärkung der AUKUS-Lieferkette bei.
ToffeeX, das Imperial College London und die Universität Wolverhampton präsentieren eine innovative Lösung für das thermische Management. Durch Multiskalen-Modellierung und den 3D-Druck mit Kupfer eröffnen sie neue Möglichkeiten für effiziente und nachhaltige Wärmetauschersysteme.
Das MSAM-Labor der Universität Waterloo ist Kanadas größte akademische Forschungseinrichtung für Metall-3D-Druck. Mit modernster Ausstattung fördert es nachhaltige Fertigungstechnologien und ermöglicht Unternehmen sowie Studierenden Zugang zu Spitzenforschung und praxisnaher Ausbildung.
Forscher der Tohoku University aus Japan haben ein innovatives 3D-Druckverfahren entwickelt, das Stahl und Aluminium zu einer leichten und dennoch stabilen Legierung verbindet. Mit der erfolgreichen Herstellung eines Prototyps für die Automobilindustrie könnte diese Technik wegweisend sein.
Die Exentis Group AG hat ein zweites 3D-Produktionssystem an die Whitecell-Gruppe geliefert. Dieses wird zur Herstellung von Brennstoffzellen in Großserie genutzt. Die Partnerschaft unterstreicht Exentis‘ Kompetenz im Bereich nachhaltiger Energietechnologien.
ArcelorMittal Maizières Research integriert den Stratasys F370® 3D-Drucker zur Fertigung komplexer Werkzeuge und Prototypen. Die additive Fertigung ermöglicht erhebliche Kosteneinsparungen, reduzierte Durchlaufzeiten und mehr Designflexibilität für den Stahlhersteller.
SPEE3D hat erfolgreich bewiesen, dass seine Kaltspritztechnologie XSPEE3D auch bei extremen Kältebedingungen einsatzbereit ist. Im Rahmen eines Projekts des US-Verteidigungsministeriums wurden Tests durchgeführt, die die Eignung der Technologie für militärische Einsätze in kalten Regionen bestätigten.
Das ETH-Spinoff a-metal hat einen kompakten Metall-3D-Drucker für kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) entwickelt. Durch innovative Pulverpatronen wird der Druckprozess sicherer und platzsparender. Der Fokus liegt auf Anwendungen in der Dental- und Werkzeugindustrie.
AML3D Limited hat in Ohio ein neues Technologiezentrum eröffnet, das als Hauptsitz und Fertigungszentrum dient. Mit Plänen zur Verdopplung der Kapazitäten will das Unternehmen die Nachfrage aus den Bereichen Verteidigung und Energie bedienen. Eine ähnliche Expansion ist für Europa geplant.
Renishaw hat gemeinsam mit Cookson Industrial die Produktionskosten für 3D-Druck mit Platin-Rhodium erheblich gesenkt. Dank einer optimierten Version des RenAM 500S Flex Systems können nahezu alle Materialverluste vermieden und die Wirtschaftlichkeit der Fertigung verbessert werden.
Elementum 3D hat die von der NASA entwickelte Hochtemperatur-Superlegierung GRX-810 für den kommerziellen Einsatz verfügbar gemacht. Die Legierung ist für den Einsatz in der additiven Fertigung vorgesehen und könnte in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt sowie Energieanwendungen Verwendung finden.
Das britische Unternehmen Advanced Innovative Engineering (AIE) hat mit dem 40ACS Wankelmotor eine kompakte und leistungsstarke Lösung für Drohnen und Robotik entwickelt. Der Motor setzt auf additive Fertigung und innovative Kühlung, um Gewicht und Größe zu reduzieren.
Lockheed Martin erweitert seine Fertigungskapazitäten in Texas und setzt verstärkt auf 3D-Drucktechnologie. Die neue Einrichtung optimiert Designprozesse und stärkt die Lieferketten durch innovative additive Fertigungslösungen.
Aurora Labs erhält einen Vertrag vom australischen Verteidigungsministerium zur Entwicklung eines 3D-gedruckten Antriebssystems. Das Projekt fördert die lokale Innovationskraft und den Einsatz moderner Fertigungstechnologien.
Meltio und Welding Alloys schließen eine strategische Partnerschaft zur Entwicklung von Materialien für Laser-Draht-Cladding und metallbasierten 3D-Druck. Gemeinsam setzen sie auf Innovation und Marktunterstützung durch ein globales Netzwerk.
Das Metall-3D-Druck-Unternehmen Beehive Industries hat einen 12,46-Millionen-Dollar-Vertrag erhalten, um 30 3D-gedruckte Turbinen-Triebwerke für unbemannte Luftverteidigungssysteme, wie Drohnen, Standoff-Systeme und kooperative Kampfflugzeuge, zu entwickeln. Ziel ist es, mit additiven Fertigungsmethoden Kosten und Produktionszeiten zu senken.
Der deutsche Hersteller industrieller Metall-3D-Drucker voxeljet AG, aus Friedberg in Bayern, verkauft den gesamten Geschäftsbereich an Anzu Partners, um die Position im Markt für industriellen 3D-Druck zu stärken. Der Abschluss der Übernahme wird für das erste Halbjahr 2025 erwartet.
Farsoon hat mit dem FS191M einen neuen Metall-3D-Drucker vorgestellt, der sich durch hohe Präzision und flexible Einsatzmöglichkeiten auszeichnet. Das Gerät richtet sich an industrielle Anwender und wurde erstmals auf der Formnext 2024 präsentiert.