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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Die US Navy erweitert ihr Additive Manufacturing Laboratory (AML) im Naval Surface Warfare Center der Panama City Division um einen Metall-3D-Drucker. Der EOS M 290 soll für das Prototyping eingesetzt werden und benötigte Bauteile schneller herstellen. Auch Spezialwerkzeuge sollen zukünftig vor Ort aus dem 3D-Drucker kommen.
Die Marktanalysten von SmarTech Analysis haben in einem neuen Bericht den Markt für 3D-Druck mit Metallpulver und seine Entwicklungen in den nächsten fünf Jahren genauer betrachtet. Sie gehen beim Umsatz von einer Steigerung auf bis zu 11 Milliarden US-Dollar aus. Zahlen, Fakten und Hintergründe.
Britische Technologie-Analysten des Unternehmens IDTechEx prognostizieren für die additive Fertigung ein jährliches Wachstum von 18 Prozent bis 2030. Beim metallischen 3D-Druck wird eine Steigerungsrate von 23 Prozent pro Jahr erwartet. Das „Forum Metall“ auf der bevorstehenden Rapid.Tech+FabCon 3.D 2019 beleuchtet die Entwicklungen und den aktuellen Stand der 3D-Drucktechnologie.
Ein 3D-gedruckter Kabelschutz aus Titan wird zukünftig von General Dynamics Land Systems (GDLS) an die Produktion von GE Additive in Pittsburgh (USA) übergeben, mit dem Ziel, mit Hilfe der 3D-Drucker von GE Additive das Bauteil, welches in militärischen Bodenfahrzeugen der US-Streitkräfte eingesetzt wird, mit weniger Gewicht und in hoher Geschwindigkeit kostengünstig herzustellen. Es wird das erste 3D-gedruckte Metallerzeugnis, das auf einem US-Bodenmilitärfahrzeug installiert ist.
Der Markt für kleinere Metall-3D-Drucksysteme ist im stetigen Wachstum. Der neue 3D-Drucker EP-M150 vom Hersteller Shining 3D baut diesen Bereich weiter aus. Hier stellen wir den Shining 3D EP-M150 Metalldrucker einmal genauer vor und zeigen für welche Anwendungen sich das kompakte Gerät eignet.
Die beiden Unternehmen Renishaw und Mercedes-Benz Classic haben auf der Techno Classica 2019 in Essen die Möglichkeiten und Grenzen des 3D-Drucks für die Fertigung von Ersatzteilen von Oldtimern aufgezeigt. Die Beschaffung der Originalteile ist nicht immer einfach und selten wirtschaftlich. Mit 3D-gedruckten Ersatzteilen soll Oldtimerbesitzern geholfen werden, schneller und günstiger an benötigte Ersatzteile zu kommen.
Premium AEROTEC hat die Gesamtprozessqualifikation für additiv gefertigte Titanbauteile auf Multilaser-Anlagen zum Abschluss gebracht. Damit kann das Unternehmen 3D-Druck auf dieselbe Art wie konventionelle Fertigungsverfahren einsetzen. Die Herstellung der Titanteile für die Luftfahrt wird somit schneller und günstiger.
EOS hat vier neue Materialien für den Metall-3D-Druck vorgestellt. Wir stellen die vier neuen Metallwerkstoffe EOS StainlessSteel CX, EOS Aluminium AlF357, EOS Titanium Ti64 Grade 5 und EOS Titanium Ti64 Grade 23 einmal genau vor.
Das in Ohio ansässige Unternehmen und Hersteller für 3D-Drucker Fabrisonic, wird auf der kommenden RAPID+TCT 2019, die vom 20. bis 23. Mai stattfindet, sein neues Metall-3D-Druck-Fertigungssystem SonicLayer 1200 vorstellen. Dieses arbeitet mit der vor zwei Jahren patentierten UAM-Technologie. Wir stellen den SonicLayer 1200 von Fabrisonic einmal genauer vor.
Vor gut zwei Jahren haben sich die Unternehmen AEROTEC, EOS und Daimler mit dem Projekt „NextGenAM“ zusammengeschlossen, um das große Potenzial von automatisierten Anlagen für die Herstellung von industriellen Ersatz- und Serienbauteile mit dem Metall-3D-Druckverfahren aufzuzeigen. Jetzt gilt das Projekt als abgeschlossen. Es zeigte sich, dass mit der additiven Fertigungsanlage die Kosten um bis zu 50% reduziert werden konnten.
Schweizer Forscher der ETH Zürich haben nun ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem mikrometergroße Objekte aus mehreren Metallen mit hoher räumlicher Auflösung mit einem 3D-Drucker hergestellt werden können.
Electric Superbike Twente, ein niederländischer Entwickler von Elektromotorrädern, hat sich kürzlich mit dem lokalen Unternehmen und Experten für Additive Manufacturing K3D zusammengeschlossen, um ein neues 3D-Druck-Metallbauteil für die Rennsportindustrie zu entwickeln. Es handelt sich um ein Kühlgehäuse für Elektromotoren für das Superbike der 2.Generation von Electric Superbike Twente.
Das britische Marktforschungsunternehmen Context hat neue Zahlen zur gegenwärtigen Marktsituation der 3D-Drucker veröffentlicht. Die Zukunft für Metall-3D-Drucker sieht dabei sehr gut aus. Wir haben uns die Ergebnisse der Studie, welche 3D-Drucker in vier Bereiche aufteilt, einmal genauer angesehen.
Am 27. März 2019 fand in München das Kick-Off-Meeting des Verbundprojektes IDAM statt, das den Weg für die 3D-Drucktechnologie in die automobile Serienproduktion ebnen soll. Zu den Projektpartner gehören unter anderem das Fraunhofer ILT, die RWTH Aachen und BMW.
Mit dem LAMDA 200 hat Mitsubishi Heavy Machine Tool, eine Konzerngesellschaft der Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI), den ersten Metall-3D-Drucker einer neuen 3D-Drucker-Reihe vorgestellt. Das Unternehmen arbeitet gemeinsam mit anderen Firmen in Japan an einer wettbewerbsfähigen 3D-Druckindustrie. Wir haben uns den LAMDA 200 3D-Drucker einmal genauer angesehen.
Die deutsche FIT AG aus Bayern setzt mit der HIP-Technologie (Heiß Isostatisches Pressen) vom schwedischen Unternehmen Quintus Technologies auf die Additive Serienfertigung. In einer Pressemitteilung gab das Unternehmen jetzt Details zur Investition in die HIP-Anlage und ihre Einsatzmöglichkeiten und Vorteile bekannt.
Der deutsche Konzern Heraeus hat auf der Automate 2019 in Chicago das eigenen Angaben zufolge weltweit größte 3D-gedruckte Zahnrad aus amorphen Metall vorgestellt. Damit gelang dem Unternehmen ein Weltrekord. Die Besonderheit an dem Projekt ist, dass mit der optimierten Topologie eine Gewichtseinsparung von 50% für das Objekt erreicht werden konnte.
Das Unternehmen Premium AEROTEC fertigt für den europäischen Luftfahrtkonzern Airbus Serienteile für den Airbus A350 XWB mit dem 3D-Drucker. Damit erhöht Airbus den Anteile seine 3D-gedruckten Bauteile in seinen Flugzeugen. Airbus hatte im Jahr 2016 das Ziel geäußert, 50% seiner Flugzeugkomponenten zukünftig mit 3D-Drucker herzustellen.
Das Unternehmen nScrypt Inc. aus den USA arbeitet an der Entwickelung einer neuartigen Metalldrucklösung. Mit seinen fortschrittlichen, hochpräzisen Mikrodosierfunktionen zielt nScrypt darauf ab, wiederholbare und feingliedrige Metallteile aus Titan für die Industrie herzustellen. Wir stellen das Verfahren Precision Microdispensing von nScrypt einmal genauer vor.
Das Team um den Forscher Vesselin Michailov von der BTU Cottbus möchte einen maßgeschneiderten Aluminium-Fülldraht für die generative Fertigung entwickeln. So sollen Bauteile mit hoher Festigkeit formfrei hergestellt werden. Wir haben einen Blick auf das Verfahren geworfen.