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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voxeljet und Partner wie das Fraunhofer IPA und die Dressler Group haben erfolgreich eine Methode zur Wiederaufbereitung von PA12-Pulver für den 3D-Druck getestet. Die Ergebnisse werden auf der Formnext 2024 in Frankfurt präsentiert und zeigen das Potenzial für eine nachhaltige Wiederverwendung des Materials.
Technavio prognostiziert ein globales Marktwachstum für Metall-3D-Druck von rund 15,13 Milliarden USD bis 2028. Haupttreiber sind die wachsende Nachfrage in Branchen wie Luftfahrt und Gesundheitswesen sowie technische Fortschritte.
Der österreichische 3D-Druckerhersteller Incus hat den Hammer Evo35 auf Basis seiner LMM-Technologie vorgestellt. Der neue 3D-Drucker wird auf der Formnext präsentiert und bietet präzisere Oberflächen für industrielle Anwendungen.
ArcelorMittal und HP arbeiten zusammen, um neue Stahllösungen für den 3D-Druck zu entwickeln. Mit der Nutzung von HPs Metal Jet S100-Plattform sollen kostengünstigere und leistungsfähigere Materialien für industrielle Anwendungen entstehen.
Das TACTILE-Programm der Defense Innovation Unit (DIU) entwickelt suborbitale Lösungen für das US-Verteidigungsministerium. Der erfolgreiche Test eines 3D-gedruckten Festtreibstoffantriebs könnte die Verteidigung mit kostengünstigen, schnell einsetzbaren Technologien stärken.
TÜV SÜD bietet eine Lösung zur Zertifizierung additiv gefertigter Druckgeräte nach der europäischen Druckgeräterichtlinie (DGRL). SAMSON AG erhielt als Werkstoffhersteller eine Zertifizierung für additiv gefertigte Stellventile.
APWORKS hat den 3D-Drucker Farsoon FS422M für die Herstellung von Scalmalloy®-Teilen zertifiziert, um die Produktion leichter, korrosionsbeständiger Metallkomponenten zu verbessern. Diese Partnerschaft adressiert anspruchsvolle Anwendungen in der Luftfahrt, der Automobilindustrie und weiteren Bereichen. Die Ergebnisse werden auf der Formnext 2024 vorgestellt.
Caracol präsentiert Vipra AM, eine robotische Metall-3D-Druckplattform für großformatige Bauteile, auf der Formnext 2024. Die Plattform bietet in zwei Versionen anwendungsspezifische Lösungen für die Luftfahrt, Energie- und Transportindustrie.
Der Fahrradhersteller Möve und Eplus3D haben gemeinsam den ersten 3D-gedruckten E-Bike-Rahmen aus Titan entwickelt. Die Technologie unterstützt eine flexible und kosteneffiziente Produktion in Deutschland und bietet Vorteile in Design und Nachhaltigkeit.
Das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hat einen Algorithmus entwickelt, der die Inspektionszeiten von 3D-gedruckten Kernkraftteilen um bis zu 85 % verkürzt. Die Kooperation mit dem Idaho National Laboratory (INL) soll die Technologie auch für Anwendungen mit bestrahltem Material und Brennstoffen nutzen.
A3D erhält dritten Auftrag vom australischen Verteidigungsministerium zur Lieferung 3D-gedruckter Metallkomponenten im Wert von 49.800 AUD. Diese erneute Bestellung stärkt die Position des Unternehmens im Bereich Verteidigung und additive Fertigung.
Eplus3D hat mit dem EP-M4750 einen neuen Metall-3D-Drucker zur Herstellung großer Bauteile auf den Markt gebracht. Diese additive Fertigungsmaschine ist für eine effiziente Batchproduktion ausgelegt und unterstützt mehrere Metalle wie Titan- und Nickellegierungen.
AM 4 AM, ein luxemburgischer Metallpulverhersteller, hat in einer Finanzierungsrunde 1,3 Millionen Euro erhalten, um seine Produktionskapazitäten auszubauen und neue Materialien zu entwickeln. Die Förderung wird von der Luxemburger Raumfahrt und EIT RawMaterials unterstützt, um die Zukunft der Materialbereitstellung im 3D-Druck zu sichern.
Das 3D-Druck-Unternehmen Freeform hat eine Investition in Höhe von 14 Millionen USD von NVentures und AE Ventures erhalten. Mit dieser Finanzierung plant Freeform den Ausbau seiner KI-gesteuerten Metall-3D-Druck-Plattform.
Conflux Technology erhielt 11 Millionen US-Dollar in einer Serie-B-Finanzierungsrunde, angeführt von Breakthrough Victoria. Die Mittel sollen die Entwicklung von 3D-gedruckten Wärmetauschern und die Expansion in internationale Märkte vorantreiben.
AddUp hat das Metall-3D-Drucksystem „MASSIF“ vorgestellt, das ein Bauvolumen von bis zu 1,5 m x 1,5 m x 2 m bietet. Das Projekt wird unter anderem von Dassault Systèmes und CETIM unterstützt und zielt darauf ab, die Effizienz in der additiven Fertigung zu steigern.
ACMI, ein führender Hersteller von Schuhformen in Indonesien, hat ein neues Zentrum für Additive Fertigung eröffnet, ausgestattet mit Farsoon Metall-3D-Druckern. Das Zentrum ermöglicht eine erweiterte Produktion von Schuhformen sowie industriellen Teilen und verbessert die Fertigungseffizienz durch 3D-Druck.
Das von Headmade Materials, AM Solutions und Neue Materialien Bayreuth initiierte AutoSmooth-Projekt zeigt Fortschritte in der automatisierten Nachbearbeitung von 3D-gedruckten Metallbauteilen. Die innovative 2-in-1-Anlage soll 2025 in den Markt eingeführt werden und die Serienfertigung erleichtern.
Das Laser Zentrum Hannover e.V. arbeitet mit Partnern an der Herstellung von Multimaterialkomponenten für die grüne Wasserstoffproduktion. Diese Bauteile sollen durch additive Fertigung effizienter und kompakter werden und dabei hohe Temperaturunterschiede bewältigen.
BLT unterstützte Dalian Xingyi bei der Herstellung eines metallischen Automobilkunstwerks mithilfe von 3D-Druck. Die Kooperation zwischen den beiden Unternehmen begann in der Luft- und Raumfahrt und wurde nun erfolgreich auf den Kunstbereich ausgeweitet.