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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Mit Hilfe von einem neuartigen 3D-Mikrodruckverfahren haben Forscher der ETH Zürich komplexe Objekte aus Kupfer gedruckt. Die Bilder zeigen die mikroskopisch kleinen Metallobjekte.
Für die Luftfahrt und andere Branchen arbeiten Entwickler in Aachen für die Tochterfirma von Airbus, Airbus Apworks GmbH, an einer Optimierung des 3D-Drucks mit Metallen, wie Aluminium und Titan. Bisher gelang es die Kosten für Einzelstücke gegenüber konventioneller Fertigungsverfahren um 50 Prozent zu senken. Den Durchbruch der Verfahren, die für die Massenfertigung noch Entwicklungszeit benötigen, sehen die Entwickler aber schon in 1-2 Jahren.
Forscher der Universität Rostock haben mit dem Composite Extrusion Modeling (CEM) ein neues 3D-Metall-Druckverfahren entwickelt, das einen kostengünstigeren 3D-Metall-Druck ermöglichen soll, als bisherige Verfahren. Der Informationsdienst Wissenschaft spricht bereits von „einer Revolution“ im 3D-Metall-Druck.
TRUMPF hat sein Portfolio im Bereich der 3D-Drucker und additiven Fertigung von Metallteilen erweitert. Wir stellen Euch die neuen Trumpf-3D-Drucker vor und werfen ein Blick auf das Laser Metal Fusion- (LMF) und Laser Metal Deposition (LMD)-Verfahren.
Audi hat seinen Rennsportwagen-Klassiker „Auto Union Typ C“ mit einem 3D-Drucker im Maßstab 1:2 nachgebaut. Alle Bauteile wurden aus Metall im 3D-Druckverfahren hergestellt.
Der 3D-Metallstift 3DMetalCreator des Entwicklers Bill Struve kann dredimensionale Objekte aus Bronze und Silber drucken. Auf Kickstarter wurde nun eine Kampagne für den innovativen 3D-Metallstift gestartet.
Deutsche Forscher am Fraunhofer Institut IFAM in Dresden haben ihre Anlage für 3D-Metalldruck um ein neues Druckverfahren namens „3D-Schablonendruck“ erweitert. Was hinter dem neuen Verfahren für dreidimensionales Drucken steckt, haben wir uns einmal angeschaut.
Mit dem MetalFAB1 wird das Unternehmen Additive Industries auf der bevorstehenden FormNext einen neuen 3D-Metalldrucker präsentieren. Ein Video gewährt erste Einblicke in das neue Gerät.
Der Flugzeugkonzern Airbus setzt seinen Fokus verstärkt auf die Integration von 3D-Druck in die Produktionsprozesse. Das Unternehmen mit Sitz in Tolouse wird ab dem Jahr 2016 die ersten 20 Metallteile seiner Flugzeuge serienmäßig per 3D-Druckverfahren herstellen.
Materialise öffnet seine vierte Produktionsstätte zur Fertigung von Objekten aus Metall mit 3D-Druck. Die Produktion wird in Deutschland stattfinden. Ab Ende Oktober wird Materialise dann in Bremen Metallobjekte für die Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie mit Hilfe von 3D-Druck fertigen.
Human Farsoon Technologies aus China und das französische Unternehmen Prodways haben eine Unternehmenskooperation vereinbart. Beide Unternehmen wollen zukünftig gemeinsam neue SLS-3D-Drucker entwickeln, die sowohl Kunststoff als auch Metall drucken können.
Der 3D-Drucker-Hersteller Voxeljet aus Deutschland wurde auf der Gießerei-Messe GIFA jüngst mit dem Best Paper Award ausgezeichnet. Auf der Messe stellte das Unternehmen seine Forschungsergebnisse der Grundlagenforschung im Sandguss vor.
Für das Projekt „3-D-Druck im zivilen Flugzeugbau – eine Fertigungsrevolution hebt ab“ wurden die Initiatoren des Projekts jetzt für den Deutschen Zukunftspreis 2015 nominiert.
Forscher der Technischen Hochschule Mittelhessen arbeiten an einem neuen Verfahren, dass die Herstellung von Objekten aus Metall mit Hilfe eines neuen Metall-Laserstrahlverfahrens optimieren soll. Profitieren könnten vor allem die Luftfahrt- und Automobilindustrie. Aber auch für Medizin und Zahntechnik kann das Verfahren von Vorteil sein. Das Land Hessen unterstützt das Forschungsprojekt mit 300.000 Euro.
Mit der Gründung von „Fives Michelin Additive Solutions“ haben die Unternehmen Fives Groups und Michelin ein Joint Venture ins Leben gerufen, dass die Forschungen und Entwicklungen von 3D-Metalldruck für die Reifenproduktion vorantreiben sollen. Es entstehen 20 neue Arbeitsplätze.
Der Stahlkonzern Voestalpine aus Österreich plant bei Düsseldorf die Eröffnung von einem Forschungs- und Entwicklungszentrum für den 3D-Druck mit Metall. Für das Unternehmen steht der 3D-Metalldruck noch ganz am Anfang, birgt aber erhebliches Potenzial für die Industrie in den kommenden Jahren.
Ein Architekturstudent aus Indien möchte mit seinem BOLT MINI 3D-Drucker auf Kickstarter groß rauskommen. Mit einem selbstsicheren Auftritt präsentieren die Macher einen Metalldrucker, auf den alle gewartet haben sollen.
Das norwegische Unternehmen Norsk Titanium Components expandiert, das Ziel: die Vereinigten Staaten. Mit den Bau einer 3D-Anlage hat das Unternehmen dort vor die industrielle Nutzung von 3D-Techniken voranzutreiben.
Ein einzigartiger 3D-Metalldrucker präsentiert sich heute mit einer neuen Druckmethode. Dahinter steckt das noch unbekannte Unternehmen i-Scientifica, das aber schon auf dem besten Weg ist eine wichtige Rolle auf dem 3D-Druckermarkt zu spielen.
Das deutsche Unternehmen MTU Aero Engine plant die Massenproduktion von Flugzeugnaben mithilfe neuster 3D-Drucktechnik. Airbus ist dabei der zentrale Auftraggeber.