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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Dem 3D-Drucker-Hersteller EOS und dem finnischen Unternehmen Etteplan ist es gemeinsam gelungen ein Verfahren zu entwickeln, bei dem Elektronik in 3D-gedruckte Metallobjekte integriert werden kann. Damit stehen der Industrie für die Massenfertigung neue Anwendungsmöglichkeiten mit der 3D-Drucktechnologie zur Verfügung.
Das auf 3D-Druck spezialisierte Unternehmen Relativity Space arbeitet derzeit an seiner ersten eigenen Rakete, der Terran 1, die nahezu komplett mit einem riesigen 3D-Drucker entstehen soll. Der selbst entwickelte Stargate-3D-Drucker, nach jetzigem Stand der wohl größte Metall-3D-Drucker der Welt, sollen die Raketen deutlich kürzer und günstiger herstellen als konventionelle Verfahren. Und zwar in nur 60 Tagen.
Der 3D-Druckerhersteller ExOne hat mit dem ExOne X1 160PRO seinen neuesten Metall-3D-Drucker vorgestellt. Der X1 160PRO ist der bisher größte Metall-3D-Drucker von ExOne und wird gegen Ende 2020 erstmals ausgeliefert.
Der 3D-Drucker-Hersteller Desktop Metal stellt mit dem „Fiber“ einen neuen Desktop-3D-Drucker für Faserverbundwerkstoffe vor. Der Fiber wird in zwei Varianten angeboten und richtet sich an Kunden aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Wir stellen den Desktop Metal Fiber vor.
Am 22. Oktober 2019 fand an der Hochschule Landshut das 6. Praxisforum zum Thema „3D-Metalldruck – von der Bauteiloptimierung zum fertigen Produkt“ statt. Die Vortragenden zeigten die Vorteile des Metall-3D-Drucks in der Industrie auf. Außerdem wurden verschiedene Metall-3D-Druckverfahren vorgestellt. Die Veranstaltung kam dem Veranstalter zufolge sehr gut an.
Die Incus GmbH ist ein neu gegründetes Unternehmen aus Österreich und beschäftigt sich mit dem 3D-Druck von metallischen Werkstoffen. Das Unternehmen wird seine Produkte auf der bevorstehenden formnext 2019 vorstellen. Wir stellen das Unternehmen schon heute einmal genauer vor.
Mit den HRE3D+ Titanrädern haben HRE Wheels und GE Additive die eindrucksvollen Möglichkeiten der 3D-Drucketechnologie am Beispiel des McLaren P1 vorgestellt. Die 3D-gedruckten Felgen überzeugen nicht nur durch ihr futuristisches Design, sondern erreichen auch ein geringeres Gewicht bei schnellerer und günstigerer Produktion.
Das US-amerikanische Werkzeugunternehmen Kennametal hat mit Hilfe von 3D-Druckern ein Statorbohrwerkzeug entwickelt, das Dank der additiven Fertigung mehr als 50% seines Gewichts einspart. Das Statorbohrwerkzeug kommt bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen zum Einsatz und plant seine Aktivitäten in Bezug auf die additive Fertigung weiter auszubauen.
Das polnische Unternehmen Remet möchte sich vermehrt auf den 3D-Druck konzentrieren und eröffnet dafür jetzt ein Labor, in dem unterschiedlichste Geräte rund um die additive Fertigung zum Einsatz kommen sollen. Es werden dort auch Kunststoff-3D-Drucker von 3D Systems, Metallpulverzerstäuber, Metall-3D-Drucker, 3D-Scanner und andere Maschinen zum Einsatz kommen, die zum Teil die CNC-Bearbeitung im Unternehmen ablösen sollen.
Der australische Hersteller von maßgeschneiderten Fahrrädern, Bastion Cycles, hat in einen AM250-3D-Drucker vom Hersteller Renishaw investiert. Damit soll die Produktion der Fahrradkomponenten kostengünstiger gelingen. Fahrradkomponenten aus dem 3D-Drucker überzeugen unter anderem durch ihr leichtes Gewicht.
Der belgische 3D-Druck-Spezialist Materialise hat am 9. Oktober mit dem Bau eines neuen Metall-3D-Druck-Kompetenzzentrums begonnen. Das Zentrum für additive Fertigung wird in Bremen errichtet und auf einer Fläche von 3500 Quadratmetern 120 neue Arbeitsplätze schaffen. Dafür investiert Materialise 25 Millionen Euro in den Standort.
Der 3D-Drucker-Hersteller XJet wird im Rahmen der formnext 2019, die im kommenden November stattfindet, seine beiden überarbeiteten 3D-Drucksysteme Carmel 1400M und Carmel 1400C vorstellen. Diese sollen den 3D-Druck von Metall und Keramik weiter voranbringen. Auf der formnext mit im Gepäck, zeigt XJet sein kürzlich ausgezeichnetes, lösliches Trägermaterial.
Das 6. Praxisforum der Hochschule Landshut betrachtet das Thema 3D-Druck mit Metall ausführlich. Ziel ist es, über neueste Trends und Entwicklungen zu informieren. Die Veranstaltung findet am 22. Oktober 2019 an der Hochschule Landshut statt.
Der Rechtsstreit zwischen den beiden Metall-3D-Drucker-Herstellern Desktop Metal und Markforged geht in die nächste Runde. Und es wird schmutzig. Markforged verklagt Desktop Metal jetzt gleich wegen zahlreicher Delikte und bezeichnet den Konkurrenten als „Schulhofmobber“. Hat die Klage bestand könnte es für Desktop Metal um mehrere Millionen Dollar Schadenersatz gehen.
Das Chemieunternehmen BASF hat ein neues 3D-Druckmaterial herausgebracht. Das BASF Ultrafuse 316L besteht zu 90% aus Metall und zu 10% aus Polymerteilchen. Das Filament ermöglicht die additive Herstellung von Prototypen, Werkzeugen aber auch Endnutzungsteilen aus Metall.
Sauber Engineering und Additive Industries werden künftig ihre Zusammenarbeit vertiefen. Das gaben sie auf der vergangenen Rapid.Tech 2019 im thüringischen Erfurt bekannt. Sauber Engineering verfügt derzeit über bereits vier MetalFAB1 Systeme von Additive Industries.
Das Combat Capabilities Development Command des US Army Research Laboratory (ARL) investiert in die Entwicklung des größten, präzisesten und schnellsten 3D-Metalldrucker. Dieser soll von 3D Systems hergestellt werden und hat für die Planung, Entwicklung und Tests 15 Millionen US-Dollar erhalten. Der Metalldrucker soll ein Bauvolumen von 1000 mm x 1000 mm x 600 mm erreichen.
Der bekannte 3D-Drucker-Hersteller Desktop Metal hat bekannt gegeben, dass das Unternehmen dank erhaltener CE-Zertifizierung sein Metall-3D-Drucker „Studio System“ ab sofort auch in Europa ausliefern wird. Erste Geräte gehen nach Spanien, Italien, Griechenland und Frankreich.
Der australische 3D-Drucker-Hersteller SPEE3D hat ein neues 3D-Drucksystem vorgestellt. Das WarpSPEE3D-Kaltspritz-AM-System ist für den großformatigen 3D-Druck von Metall geeignet und soll bei industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen. Als eines der ersten Unternehmen weltweit hat ein Unternehmen aus Deutschand den WarpSPEE3D 3D-Drucker installiert.
Rolls-Royce hat mit dem SLM®500 vom deutschen Hersteller für industrielle 3D-Drucker SLM Solutions einen Metall-3D-Drucker erworben, um die additive Fertigung im eigenen Unternehmen voranzubringen. Die Multi-Laser-Maschinen und Metall-3D-Drucker arbeiten äußerst effizient. Betakunde für Materialzubehör ist Rolls-Royce ebenfalls.