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 Mott Corporation hat einen weiteren RenAM 500S Flex Metall-3D-Drucker vom britischen 3D-Druck-Unternehmen Renishaw erworben, um die Produktionszeiten zu verkürzen und die Zuverlässigkeit der Bauteile zu verbessern. Die neue additive Fertigungsmaschine ermöglicht flexible Anpassungen und wird für zukünftige Entwicklungsprojekte genutzt.
Additive Minds von EOS hat das ASTM-Zertifizierungsprogramm um die EOS M 400 und M 400-4 Metall-3D-Drucker erweitert. Die Zertifizierung, basierend auf dem ISO/ASTM-Standard, soll die Qualität und Konsistenz im PBF-LB-Verfahren sicherstellen.
Die beiden NASA-Astronautinnen Jeanette Epps und Sunita Williams haben einen Metall-3D-Drucker auf der ISS erfolgreich getestet. Dies könnte die Herstellung von Werkzeugen und Bauteilen während langer Weltraummissionen entscheidend verbessern.
Aurora Labs hat einen neuen 3D-Drucker entwickelt, der Mikro-Gasturbinen für UAVs mit der robusten Nickel-Chrom-Legierung Inconel 625 drucken kann. Die additive Fertigungsmaschine wird in Australien betrieben und zielt auf die Verteidigungsindustrie ab.
Additive Industries hat sich mit Additive Assurance zusammengetan, um die Qualitätsüberwachung im Metall-3D-Druck durch die Integration der AMiRIS-Technologie zu verbessern. Diese Partnerschaft soll die Produktionskonsistenz und Flexibilität in der additiven Fertigung erhöhen.
Fortify hat das Flux One 3D-Drucksystem an das NASA Glenn Research Center geliefert, um Antennendesigns und weltraumtaugliche Materialien zu entwickeln. Die Kooperation könnte neue Möglichkeiten für den Einsatz von 3D-Drucktechnologien in der Raumfahrt eröffnen.
Renishaw trug mit seiner 3D-Druck-Technologie zum Erfolg von Team GB bei den Olympischen Spielen 2024 bei, indem es maßgeschneiderte Fahrradkomponenten herstellte. Diese Technologie half dem britischen Team, acht Medaillen im Bahnradsport zu gewinnen, darunter auch eine Goldmedaille im Frauenteam-Sprint.
Die IRPD AG aus der Schweiz hat den neuen Metall-3D-Drucker IMPACT 4530 eingeführt, der auf der PBF-LB-Technologie basiert und für industrielle Anwendungen konzipiert ist. Der Drucker bietet hohe Flexibilität und Präzision dank vier 1000W-Faserlasern und einer variablen Strahloptik.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Markforged meldete für das zweite Quartal 2024 einen Umsatzanstieg um 8 % auf 26,6 Millionen US-Dollar. Der Nettoverlust wurde im Vergleich zum Vorjahresquartal auf 17,8 Millionen US-Dollar gesenkt.
Concurrent Technologies (CTC) hat 4,4 Millionen US-Dollar von der US Air Force erhalten, um die Entwicklung eines großformatigen Metall-Pulverbett-Fusionsdruckers abzuschließen. Dieses Projekt, das im Herbst 2022 begann, zielt darauf ab, neue Anwendungen in der Raumfahrt und Hyperschalltechnik zu unterstützen.
Aurora Labs Limited (ASX: A3D) und Innovaero Pty Ltd haben eine Absichtserklärung zur Zusammenarbeit unterzeichnet, um die Fertigung von Metallkomponenten für unbemannte Luftfahrzeugsysteme (UAS) durch 3D-Druck zu verbessern. Die Kooperation zielt darauf ab, die Leistung und Zuverlässigkeit der gedruckten Teile zu optimieren.
Das börsennotierte US-3D-Druck-Unternehmen Desktop Metal meldete im zweiten Quartal 2024 einen Umsatz von 40,5 Millionen US-Dollar und einen Nettoverlust von 15,3 Millionen US-Dollar. Der Hersteller für industrielle 3D-Drucker betont seine langfristige Wachstumsstrategie und investiert weiterhin in Forschung und Entwicklung.
Das chinesische 3D-Druck-Unternehmen Bright Laser Technologies (BLT) hat neue hochfeste Aluminium- und Ti65-Pulver für die additive Fertigung vorgestellt. Diese Innovationen bieten signifikante Kosteneinsparungen und sind besonders für die Luft- und Raumfahrt geeignet.
Ein hybrider Metall-3D-Drucker an Bord der USS Somerset, ein Kriegsschiff der United States Navy, reparierte erfolgreich eine defekte Umkehrosmosepumpe während der Übung RIMPAC 2024. Diese Zusammenarbeit zwischen CAMRE und dem Verteidigungsministerium zeigt die Vorteile der additiven Fertigung auf See.
Futurewave nutzt Metall-3D-Drucktechnologie zur Herstellung des Alyx-Fahrrads, das eine innovative „Plug-and-Play“-Montage bietet und traditionelle Schweißtechniken überflüssig macht. Diese Methode optimiert die Wartung und ermöglicht einfache Anpassungen, unterstützt durch ein einzigartiges Design und fortschrittliche Fertigungstechniken.
A3D Manufacturing hat die AS9100-Zertifizierung erhalten, die die Fähigkeit zur Herstellung von Luft- und Raumfahrtkomponenten bestätigt. Die Zertifizierung, unterstützt von Technologien wie HP Multi Jet Fusion und Markforged’s Metal X, unterstreicht A3D Manufacturings Engagement für Qualität und Sicherheit.
Die 3D Systems Corporation und Precision Resource haben eine strategische Partnerschaft vereinbart, bei der Precision Resource zwei DMP Flex 350 Dual Metall-3D-Drucker kauft. Diese additiven Fertigungsmaschinen werden in die Produktionsabläufe der AS9100-zertifizierten Anlage in Huntington Beach integriert.
Renishaw ist der Additive Manufacturing Coalition in den USA beigetreten, um politische Entscheidungen zur Förderung der AM-Technologie zu unterstützen. Die Koalition zielt darauf ab, Bildungslücken über die Bedeutung und Reife der AM-Technologie zu schließen.
Meltio und Jupiter Machine Tool haben eine Partnerschaft zur Entwicklung hybrider CNC-Maschinen geschlossen, die traditionelle Zerspanungstechniken mit der DED-Technologie von Meltio kombinieren. Die Maschinen sind für verschiedene Industrien geeignet und ermöglichen die effiziente Herstellung komplexer Metallteile.
Der Lübecker Hersteller für industrielle 3D-Drucker Nikon SLM Solutions startet die Produktion seines NXG XII 600 Metall-3D-Drucksystems in den USA. Die Produktion erfolgt in South Carolina, um die nordamerikanischen Kunden besser zu bedienen.