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 beiden Unternehmen 3D-Hybrid Solutions und Multiax haben auf der Rapid + TCT 2017 den weltweit größten Metall-3D-Drucker vorgestellt. Der 5-achsige 3D-Drucker wurde um eine CNC-Fräsmaschine erweitert, umfasst einen Bauraum von 500 Kubikmeter und soll bis zu 9 Kilogramm Metall pro Stunde verarbeiten können.
Der Bürgermeister der bayerischen Gemeinde Taufkirchen war zu Gast bei APWorks, dem auf Metall-3D-Druck spezialisierten Unternehmen mit Sitz in Taufkirchen. Sander zeigte sich von dem Möglichkeiten der additiven Fertigung von Metall begeistert.
Greg Mark, CEO von Markforged, ein Hersteller für Metall-3D-Drucker, gibt eine Prognose für die nächsten 5 Jahre im 3D-Druck. Im Fokus steht dabei die industrieller Großserienfertigung mit 3D-Druckern. Vor welchen Schwierigkeiten stehen wir aktuell? Welche Ansätze gibt es diese Schwierigkeiten zu überwinden? Und wo steht der 3D-Druck in 5 Jahren?
ThyssenKrupp plant ein Werk für 3D-Druck zu eröffnen. In dem Werk sollen 3D-Drucker für Kunststoff und Metalle zum Einsatz kommen. Neben der industriellen, additiven Fertigung will ThyssenKrupp auch 3D-Druck-Dienstleistungen anbieten.
Thrinno schafft mit „Thrinno MarcetPlace“ einen Marktplatz für 3D-Druck-Metalldienstleister. Den Metalldruckereien soll mit schnellen, professionellen Preisangeboten und visuellem Design Feedback für Kunden geholfen werden.
US-Forscher haben eine Studie vorgestellt, in der sie ein Verfahren vorstellen, bei dem Trägermaterial (Stützstrukturen), die beim 3D-Druck häufig benötigt werden, mit Hilfe einer elektrochemischen Substanzen aufgelöst werden können. Mit dem Verfahren reduzierten die Forscher an einem Fallbeispiel die Kosten für die Nachbearbeitung 3D-gedruckte Objekte um bis zu 70 Prozent.
Mit dem Projekt „NextGenAM“ wollen beim industriellen 3D-Druck führende Unternehmen die Grundlage für die Großserienfertigung mit Hilfe von 3D-Druckern schaffen. Wir stellen das Projekt einmal genauer vor.
Liebherr-Aerospace hat zum ersten Mal für die primäre Flugzeugsteuerung eines Airbus A380 eine 3D-gedruckte Komponente eingesetzt. An der Entwicklung des Bauteils aus Titanpulver war neben Airbus selbst auch die TU Chemnitz beteiligt.
Der Vorsitzende der familiengeführten Stahlguss-Firma William Cook Group sagte, dass die neue Präzisionsfabrik mit Einsatz eines 3D-Druckers die letzte Chance sein könnte, das alteingesessene Unternehmen zu retten.
Das Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hat ein neues 3D-Metalldruckverfahren entwickelt, das mit semi-flüssigen Metallen arbeitet anstatt von Metallpulver. Das revolutionäre Verfahren soll die Unzulänglichkeiten heutiger Methoden auf Grundlage von Metallpulvern optimieren.
Mit dem ZcompleX 3 gibt es jetzt auch einen Metall-3D-Drucker aus China, der als Druckverfahren das Elektronenstrahlschweißen einsetzt. In einem Video wurde der neue Metalldrucker jetzt erstmals vorgestellt.
Forscher aus der chinesischen Hauptstadt Peking nutzen den 3D-Druck, um funktionale elektronische Komponenten mit injiziertem Metall herzustellen.
Das britische Formel 1-Team Williams Martini Racing hat nunmehr Details ihrer 2016er Rennwagen bekanntgegeben. So wurden beispielsweise Komponenten der vorderen Flügel mit 3D-Druckern hergestellt.
Im Rahmen des Projektes Aeroswift sollen für Airbus und Boeing metallische Flugzeugbauteile im 3D-Druckverfahren hergestellt werden. Bei Aeroswift handelt es sich um ein im Jahr 2011 gegründetes Gemeinschaftsprojekt des südafrikanischen Unternehmens Aerosud und der Organisation für wissenschaftliche und industrielle Fertigung (CSIR). Südafrikas Regierung fördert das ehrgeizige Projekt.
Das US Naval Research Laboratory (NRL), ein Forschungslabor, welches sowohl von der US-Navy als auch der Marine genutzt wird, erweiterte seine Ausstattung nun um einen Concept Laser M2 cusing Metall-3D-Drucker. Der 3D-Drucker soll die US-Navy bei der Entwicklung von Unterwasserfahrzeugen unterstützen.
Das im US-Bundesstaat Ohio ansässige Metall-3D-Druck-Unternehmen Fabrisonic LLC nunmehr sein 10. US-Patent für den Bereich der additiven Fertigung angemeldet. Wir stellen es vor.
Die University of Central Florida und die NASA erforschen Methoden für Astronauten, um auf dem Mars Lebensräume und Werkzeuge mit Hilfe von 3D-Druckern und Rohstoffen aus dem Marsboden herstellen zu können.
Der Autohersteller Audi und der 3D-Drucker-Hersteller EOS haben im Bereich Metall-3D-Druck eine Partnerschaft vereinbart, um den 3D-Druck von Kleinserien voranzutreiben. Ziel ist die Serienreife.
Das chinesische 3D-Druck-Unternehmen Farsoon Technologies gab vor Kurzem bekannt, dass die von ihm hergestellten Turobjet-Motorteile einen 100.000 Umdrehungen-pro-Minute Test erfolgreich bestanden.
Die DMG Mori AG hat 50,1 Prozent der Anteile des deutschen 3D-Drucker-Herstellers ReaLizer GmbH übernommen. Damit verstärkt DMG Mori sein Portfolio im Bereich des 3D-Metalldrucks um zwei wichtige additive Fertigungstechnologien.