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 deutsche Hersteller für industrielle 3D-Drucker EOS hat mit dem Integra P 400 seinen neuesten 3D-Drucker vorgestellt. Der EOS Integra P 400 kann zahlreiche Materialien in Pulverformen verarbeiten und zählt dem Hersteller zufolge zu den schnellsten 3D-Druckern in diesem Segment auf dem Markt. Wir haben uns den EOS Integra P 400 einmal genauer angeschaut.
Desktop Metal hat ein neues Metall-3D-Drucksystem entwickelt, mit dem künftig 3D-gedruckte Massenproduktion von Metallteilen möglich werden soll. Das Gerät verfügt über ein Bauvolumen von 750 x 330 x 250 mm und setzt auf die Single-Pass-Jetting-Technologie (SPJ). Die Auslieferungen der Maschine werden für Anfang 2019 angekündigt. Zu den ersten Kunden zählt ein Fortune 500-Unternehmen.
TRUMPF ist einer der führenden Hersteller von Lasertechnik und Werkzeugmaschinen. Auf der formnext 2018 stellte das Unternehmen seine grüne Lasertechnologie und den neuen TruPrint 5000 3D-Drucker vor. Beide Technologien ermöglichen interessante Anwendungsbereiche für den 3D-Drucker mit Kupfer und Kohlenstoff aber auch Edelmetallen, wie zum Beispiel Gold.
Das französische Unternehmen Nanoe ist als Entwickler von sinterfertigen Nanopulvern in der Keramikindustrie bekannt. Kürzlich stellte Nanoe auf der formnext das Desktop-3D-Drucksystem Zetaprint vor und veröffentlichte gleichfalls sein neues Zetamix-Filament Edelstahldraht 316, das sich sowohl für die Metall- als auch für die Keramikindustrie zur additiven Verarbeitung eignet. Wir haben beide Neuheiten einmal genauer angeschaut.
Der US-amerikanische Reifenhersteller HRE Wheels hat das Additive Addworks Team von General Electric mit dem 3D-Druck von einem Titanrad beauftragt. General Electrics und dessen Tochterfirma Arcam haben sich darum gekümmert und das Rad HRE3D+ jetzt zusammen mit HRE Wheels vorgestellt.
Dank der Brose Gruppe und dem Gründerfonds gab es für den Rostocker Metall-3D-Drucker-Hersteller AIM3D ein Investitionskapital in Höhe von 1,4 Millionen Euro. Damit möchte AIM3D sein Metall-3D-Druckverfahren weiterentwickeln und das Additive Manufacturing von Metallteilen noch effizienter machen.
Das schwedische Unternehmen Digital Metal wird auf der bevorstehenden formnext 2018 mit seiner automatisierten Produktionslinie für die additive Verarbeitung von Metall vertreten sein. Das Produktionskonzept, das vor allem für den Metall-3D-Druck und damit die industrielle Anwendung gedacht ist, wurde bereits im Oktober diesen Jahres vorgestellt. Interessenten können sich auf der formnext nun selbst von dem System überzeugen, welches die Produktionsabläufe mittels Automatisierung massiv vereinfachen und damit die Produktivität erheblich stärken soll.
Der Schweizer Onlineshop und Hersteller für luxuriöse Uhren, Uniform Wares, hat in Kooperation mit dem 3D-Druckdienstleister Betatype ein einzigartiges Uhrenarmband aus Titan hergestellt. Uniform Wares gesellt sich damit zu den 64 % der Schweizer Uhrenhersteller, die in der der Herstellung oder für das Prototyping 3D-Drucker einsetzen.
Die Montanuniversität in Leoben (Österreich) hat eine neue Stiftungsprofessur zum 3D-Druck ins Leben gerufen. Die neuen Stellen sollen dabei helfen, dass die additive Fertigung in vielen Bereichen vorankommt. Zu den wichtigsten Themen zählt hierbei die additive Fertigung mit Metall.
Mitsubishi Electric hat ein additives Herstellungsverfahren vorgestellt, bei dem thermische Energie fokussiert angewendet wird. Das Herstellungsverfahren soll vor allem bei Modellen aus Metall eingesetzt werden und bietet zahlreiche Einsatzbereiche und Vorteile für die Industrie. Wir werfen einen Blick auf die Technologie dahinter.
Der Brillenhersteller ROLF Spectacles hat mit der Brillenkollektion „titanium skyline collection“ ein neues Material seinem Brillensortiment hinzugefügt. Mit den Titan-Brillen setzt die österreichische Brillenmanufaktur auch auf die Unterstützung des 3D-Drucks und verwendet für den optimalen Materialeinsatz bei der Herstellung seiner Brillen einen Metall-3D-Drucker.
Das niederländische Unternehmen MX3D stellt derzeit seine weltweit erste Stahlbrücke aus einem 3D-Drucker auf der Dutch Design Week vor. Die futuristische Brücke ist nicht nur optisch ein Hingucker, sie ist auch mit Sensoren ausgestattet und trägt so zur Smart City bei. Nach der Messe wird sie dann im Rotlichtviertel De Wallen in Gracht errichtet.
Das russische Unternehmen LAR Technologies hat mit dem LAR100 einen Metall-3D-Drucker hergestellt, der deutlich günstiger ist als vergleichbare Modell auf dem Markt. Die Basisversion des LAR100 Metall-3D-Druckers kostet 69.000 € und kann um weiteren Funktionen ergänzt werden. Wir stellen den neuen LAR100 3D-Drucker einmal genauer vor.
Bei einzelnen 3D-Druckverfahren gibt es mühsame Nachbearbeitungsprozesse, insbesondere wenn es um die Reinigung von Metallpulver geht. Das Unternehmen Solukon eine Partnerschaft mit Siemens geschlossen, um ein neues Entstaubungssystem für 3D-gedruckte Metallteile auf den Markt zu bringen.
Das Fraunhofer IKTS hat das 3D-Druckverfahren Fused Filament Fabrication (FFF) erfolgreich für die Verwendung von Hartmetallen adaptiert. Dadurch ergeben sich einige Möglichkeiten zur Fertigung großer, komplexer Prototypen oder Sonderwerkzeugen. Wir stellen das Verfahren der deutschen Forscher einmal genauer vor.
Das schwedische Unternehmen und bekannter Hersteller für Metall-3D-Drucker Digital Metal hat für den 3D-Metalldruck ein vollautomatisiertes Produktionskonzept eingeführt. Der innovative Hersteller stellte seine Produktionsanlage jetzt vor und zeigt interessierten Unternehmen, welche Möglichkeiten der Metall-3D-Druck heute bereits im Bereich der vollautomatisierten Produktion bietet.
Der israelische 3D-Druckspezialist XJet hat das weltweit größte 3D-Druckzentrum für den metallischen und keramischen 3D-Druck eröffnet. Vor Ort sind ausschließlich Geräte der XJet Carmel Serie im Einsatz. Das Zentrum wird außerdem auf der formnext 2018 im November in Deutschland vorgestellt.
Die US-Navy hat den Einsatz der ersten Metallbauteile aus dem 3D-Drucker an Board eines Flugzeugträgers genehmigt. Dies teilte am Donnerstag das Naval Sea System Command (NAVSEA) in einer Pressemitteilung mit. Es sind zahlreiche Tests geplant, um weitere Einsatzmöglichkeiten zu eruieren. Erste Testergebnisse liegen auch bereits vor.
Der europäische Hersteller und Konzern von Flugzeugen Airbus wird künftig Verriegelungswellen für die Türen des Airbus A350 mit 3D-Druck herstellen. 2200 Verriegelungswellen pro Jahr seien mit dem Metall-3D-Druckverfahren geplant. Der Wechsel zum 3D-Druck soll zu Kostenersparnissen führen. Auch der Treibstoffverbrauch soll durch die entstehende Gewichtsreduktion geringer ausfallen. Wir geben einen Einblick in die Fertigung und Prozesse von Airbus zur Serienfertigung mit 3D-Druck.
Die EMAG-Gruppe, als Weltmarktführer für vertikale Pick-up-Drehmaschinen und Anbieter modularer Turn-Key-Fertigungslösungen, hat eine Minderheitsbeteiligung an dem Metall-3D-Druck-Pionier GEFERTEC erworben. Seit das Berliner Start-up im Jahr 2015 gegründet wurde, forciert es die Entwicklung des neuen Industriestandards 3DMP (3D Metal Print).