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.
Abonnieren Sie jetzt unseren Newsletter und Sie erhalten kostenlos alle Neuigkeiten aus der Welt des Metall-3D-Drucks (jetzt abonnieren).
Die bayrische FIT Additive Manufacturing Group hat in einen 3D-Drucker mit Kaltschweißverfahren von SPEE3D investiert. Das Gerät arbeitet mit dem SP3D-3D-Druckverfahren und wird nach Erhalt im Herbst diesen Jahres von der FIT AG intensiv getestet. Geplant ist die additive Fertigung von industrietauglichen Kupferteilen im bayerischen Lupburg.
Big News auf dem Markt der 3D-Drucker. Der weltweit bekannte US-Technologiekonzern HP Inc. hat eine neue Serie von Metall-3D-Druckern herausgebracht. Die Produktreihe „HP Metal Jet“ soll den Metall-3D-Druckermarkt revolutionieren. Die Metal Jet 3D-Drucker sollen 50x schneller als herkömmliche Metall-3D-Drucker Teile additiv herstellen können. HP sprach auf der IMTS 2018 auch über seine Ziele für die kommenden Monate und Jahre auf dem Markt der 3D-Drucker.
Das amerikanische Unternehmen und Hersteller für industrielle 3D-Drucker Optomec hat seine neue 3D-Drucker-Reihe LENS vorgestellt. Der neueste Metall-3D-Drucker Optomec LENS 860 Hybrid verfügt unter anderem über eine Hybrid-Konfiguration mit Fräsfunktion, einen großen, geschlossenen Bauraum von 860 x 600 x 610 mm und kann Titan drucken. Wir stellen den Optomec LENS 860 Hybrid 3D-Drucker einmal genauer vor.
Mit dem DMP Factory 500 Solution hat 3D Systems ein neues Fertigungssystem für Metallobjekte vorgestellt. Der DMP Factory 500 verbindet die Vorteile additiver und subtraktiver Fertigung und schafft es Metallobjekte mit einer Abmessung von maximal 500 x 500 x 500 mm hoher Qualität herzustellen.
Titomic ist ein australisches Unternehmen und spezialisiert auf den 3D-Druck mit Metall. Titomic hat jetzt mit TAUV sein erstes Verteidigungsabkommen geschlossen, um ein robustes unbemanntes Luftfahrzeug (engl. Unmanned Aerial Vehicle = UAV) aus Titan mit Hilfe von 3D-Druck herzustellen. Bei der additiven Fertigung kommt die Kinetic Fusion Technologie von Titomic zum Einsatz.
Der 3D-Druck mit Kunststoffen ist heute in vielen Bereichen nahezu Alltag. Beim Metall-3D-Druck ist dies heute in einigen Industriebereichen nicht viel anders und wird auch deshalb von Forschungseinrichtunge stetig optimiert. Forscher der Yale University haben jetzt einen neuen Ansatz entwickelt, um mit metallischem Glas den Metall-3D-Druck noch einfacher werden zu lassen. Dieser Beitrag bietet einige Details zum Verfahren.
Das für seine in der Industrie vielfach bewunderten Metall-3D-Drucklösungen bekannte Unternehmen Desktop Metal hat seine Technik weiterentwickelt und mit Studio System+ und Studio Fleet zwei neue, interessante 3D-Drucksysteme vorgestellt. Wir stellen beide Modelle genauer vor, an deren Entwicklung auch Google, BMW und Ford finanziell beteiligt waren.
Ende September findet die international bekannte IAA Nutzfahrzeuge 2018 in Hannover statt. Dort wird auch Roman Teutsch von der TU Kaiserslautern anzutreffen sein. Roman Teutsch sieht im Metall-3D-Druck die Möglichkeit, effizientere und leichtere Bauteile herzustellen. Wir stellen seine Arbeit einmal genauer vor. Auf der Messe wird er und sein Team außerdem für Fragen zur Verfügung stehen.
Eine Kooperation am Produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover (kurz PZH) arbeitet derzeit an den Möglichkeiten, die einem beim additiven Schweißen mit Wire Arc Additive Manufactturing (WAAM), auch als Lichtbogendrahtauftragsschweißen bekannt, offenstehen. Bis Jahresende soll der Prototyp eines WAAM-Roboters fertig sein. Außerdem stellt sich die Frage, ob eben dieser auch ein guter CNC-Ersatz wäre.
Mit dem Start des Projekts „NextGenAM“ machten es sich die Unternehmen EOS GmbH, Daimler und PREMIUM Aerotec zum Ziel, hochpräzise Bauteile aus Aluminium unter wirtschaftlichen Voraussetzungen in Serie herzustellen. Mit der Inbetriebnahme der ersten Pilotanlage durch PREMIUM Aerotec wurde jetzt ein wichtiger Meilenstein erreicht. Wir werfen einen genaueren Blick auf den aktuellen Stand der Dinge.
Forscher der Universität für Wissenschaft und Technologie in Peking haben herausgefunden, dass durch das 3D-Druckverfahren des selektiven Laserschmelzens die Herstellung von metallischem Glas möglich sein soll. Eine Optimierung des SLM-Prozesses soll einen Druck ermöglichen, der zu fast 100 Prozent aus metallischem Glas besteht, ohne dass darin Kristalle eingeschlossen sind. Wir stellen die Forschungsergebnisse der chinesischen Wissenschaftler einmal genauer vor.
Das Unternehmen Tethon 3D aus Nebraska hat sich bisher auf Keramikharze im Bereich des DLP-3D-Druckverfahrens spezialisiert. Jetzt möchten sie gemeinsam mit der Universität von Nebraska einen eigenen DLP-3D-Drucker für den Metall- und Keramik-3D-Druck entwickeln. Die Fertigungskosten der im DLP-Verfahren gedruckten Metall- und Keramikteile sollen nur einen Bruchteil ausmachen als bei herkömmlichen Verfahren.
Das chinesische Unternehmen Wiiboox hat mit dem SLM250 seinen zweiten Metall-3D-Drucker präsentiert. Der SLM250 ist das Folgemodell des SLM150 und verfügt über einige interessante Features, die wir in diesem Beitrag genauer vorstellen.
Der Metall-3D-Druck zählt zu der am stärksten geförderten und finanzierten 3D-Drucktechnologien, da vor allem Großkonzerne aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie, sowie das Militär, großes Interesse an einer schnellen und kostengünstigen Herstellung von Metallbauteilen zeigen. Das Unternehmen Digital Alloys hat nun eine neue Metall-3D-Druck-Methode namens „Joule Printing“ entwickelt und für dessen Weiterentwicklung 12,9 Millionen Dollar Finanzierungsmittel erhalten. Wir stellen das Joule Printing-3D-Druckverfahren einmal genauer vor.
Ein gemeinsames Projekt von SPEE3D, der Charles Darwin University und den National Energy Ressources Australia (NERA) hat es sich zum Ziel gemacht, ein neues 3D-Druckverfahren für Metall-3D-Druck zu entwickeln. Das fertige Verfahren, welches bis zu 1000 mal schneller Metallobjekte drucken lässt als herkömmliche Metall-3D-Druckverfahren, nützt vor allem Bereichen wie der Energiestoffwirtschaft, die sehr Vorlaufszeiten benötigen. Nach fertiger Entwicklung plant SPEE3D Metalldrucker mit dem Verfahren auf den Markt zu bringen.
Air New Zealand nutzt 3D-Drucker bereits seit 2016 für verschiedene Bereiche im Flugzeugbau. Diesen Einsatz möchte der neuseeländische Flugzeughersteller jetzt verstärken. Dazu ergründen sie nun einige 3D-Drucktechnologien, wie zum Beispiel den 3D-Druck mit Metall und konnten bereits ein erstes 3D-gedrucktes Metallobjekt kostengünstiger und schneller herstellen, als mit bisherigen Fertigungsmethoden.
Der Schweizer Industriekonzern Georg Fischer AG und der US-Hersteller für 3D-Drucker 3D Systems haben eine Partnerschaft beschlossen. Gemeinsam wollen sie im Herbst erste Lösungen für die additive Fertigung von Metallteilen präsentieren.
Das Bremer Institut für angewandte Strahlentechnik (BIAS) hat vor Kurzem eine neue Lichtbogen-Schweißanlage erhalten. Mit diesem, derzeit größten 3D-Drucker für metallische Luftfahrtkomponenten in Bremen, sollen unter anderem Komponenten für Airbus entstehen. Das Gerät nutzt das vom Anlagenhersteller Gefertec entwickelte 3DMP®-Verfahren.
GE Additive ist eine Tochterfirma des weltweit bekannten Konzerns GE Electric. Das Unternehmen ist vor allem bekannt für seine Metall-3D-Drucker und Bemühungen zur Weiterentwicklung der 3D-Druck-Technologie. Jetzt hat GE Additive ein neues Patent beantragt, wo mittels Blockchain-Technologie digitale Vermögenswerte geschützt werden sollen.
Lockheed Martin arbeitet derzeit in Kooperation mit der NASA an riesigen Titantanks für die Raumfahrt. Dafür werden nach umfangreichen Tests nun auch 3D-Drucker für die Fertigung eingesetzt. Dank dem 3D-Druck konnte man die Zeit für die Herstellung der Titan-Tanks von mehreren Jahren auf wenige Monate verkürzen.