Aluminium ist ein sehr bekanntes Metall aus der Gruppe der Erdmetall. Bekannt als „Alu“ begegnet uns Aluminium im Alltag beinahe jeden Tag. Der Grund sind die vielen Vorteile des Metalls, so zum Beispiel seine hohe Belastbarkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht. Deshalb beschäftigen sich auch Unternehmen und Forschungsinstitutionen mit dem Aluminium-3D-Druck, um die Vorteile von Aluminium mit den Vorteilen des 3D-Drucks zu verbinden. So wird der 3D-Druck mit Aluminium heute bereits in der Luft- und Raumfahrt, innerhalb biomedizinischer Anwendungen und in der Automobilindustrie eingesetzt. Diese Seite bietet alle Informationen zum Aluminium-3D-Druck und wird regelmäßig mit allen Neuheiten aus diesem Bereich aktualisiert.
Aluminium ist ein chemisches Element und gehört zur Borgruppe. Diese bezeichnete man früher als Erdmetallgruppe. Bei Aluminium handelt es sich um ein silbrig-weißes Leichtmetall, welches das am häufigsten vorkommende Metall in der Erdkruste ist. In der Werkstoffkunde werden unter dem Begriff „Aluminium“ sämtliche Werkstoffe, die Aluminium als Basis haben, verstanden. Dazu gehören Reinaluminium, Reinstaluminium und sämtliche Aluminiumlegierungen, die eine mit Stahl vergleichbare Festigkeit besitzen, aber nur ein Drittel seiner Dichte aufweisen, verstanden. Reines Aluminium ist deutlich weniger stabil. Für den 3D-Druck können Aluminiumlegierungen verwendet werden.
In der Natur kommt das Element fast ausschließlich in chemischen Verbindungen vor. Entdeckt wurde es zu Beginn des 19. Jahrhunderts. Knapp 100 Jahre später begann man mit der industriellen Massenproduktion in Aluminiumhütten. Jedes Jahr werden weltweit mehr als 50 Millionen Tonnen Primäraluminium gewonnen. Eines der Grundmaterialien ist das Mineral Bauxit.
Sowohl die elektrische als auch die thermische Leitfähigkeit fallen sehr hoch aus. Deshalb produziert man beispielsweise Wärmetauscher und leichte Kabel aus Aluminium. Vielen dürfte auch die Alufolie bekannt sein, die in fast jedem Haushalt zum Einsatz kommt. Aluminium nutzt man aber auch für die Fertigung von Fahrzeugbauteilen, Rohren, Dosen und Haushaltsgegenständen. In der Luft- und Raumfahrt setzt man genauso auf das Material wie in der biomedizinischen und der Automobilindustrie.
Auch in der additiven Fertigung, der industriellen Anwendung des 3D-Drucks, setzt man immer stärker auf Metalle. Gerade Aluminiumlegierungen stellen hier eine gute Wahl dar, ermöglichen sie doch die Fertigung von Hochleistungsteilen, welche hohen Belastungen ausgesetzt sein können. So ist es beispielsweise möglich, Motorenteile und Produktionswerkzeuge aus diesem Material herzustellen.
Aluminiumlegierungen eignen sich sowohl für den 3D-Druck von Prototypen als auch für Klein- und größere Serien. Dabei ist deren Qualität genauso gut wie die mit der CNC-Technologie gefertigten Teile. Sie sind wetterbeständig, wasserdicht und bilden somit keinen Rost. Sie ermöglichen beim 3D-Druck die Fertigung komplexer geometrischer Strukturen. Leider sind Aluminiumlegierungen deutlich weniger stabil als Baustahl und auch nicht lebensmittelsicher.
Für den 3D-Druck von Aluminium kann unter anderem auf das Direct Metal Laser Sintering (DMLS)- und das Electro Beam Melting (EBM)-3D-Druckverfahren zurückgegriffen werden. Hier finden Sie eine tabellarische Übersicht aller 3D-Druckverfahren.
Nachfolgend finden Sie alle Artikel die im 3D-grenzenlos-Magazin zum Aluminium-3D-Druck erschienen sind. Um regelmäßig auf dem neuesten Stand zu sein empfehlen wir ein kostenloses Abonnement unseres 3D-grenzenlos-Newsletters.
Donkervoort Automobielen und Conflux Technology haben gemeinsam ein neues Kühlsystem für den Supersportwagen P24 RS entwickelt. Der mit 3D-Druck gefertigte Wasser-Ladeluftkühler reduziert dem Hersteller zu Folge das Gewicht erheblich und bringt Formel-1-Technologie auf öffentliche Straßen.
Forschende des NIST haben in einer 3D-gedruckten Aluminium-Zirkonium-Legierung Quasikristalle identifiziert, die die mechanische Festigkeit des Materials erhöhen. Die Erkenntnis eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung robuster Leichtbauteile in der additiven Fertigung.
Das japanische Unternehmen Ricoh hat eine neue Diffusions-Bonding-Technologie entwickelt, die Aluminiumteile aus Binder Jetting mit geschmiedeten Aluminiumlegierungen verbindet. Diese innovative Methode verbessert die Kühlleistung, reduziert Kosten und ermöglicht größere Bauteilgrößen – eine vielversprechende Lösung für die Industrie.
Equispheres und 3D Systems haben eine Kooperation zur Nutzung von Aluminium-Pulver in den Metall-3D-Druckern DMP Flex 350 und DMP Factory 350 vereinbart. Die Kombination ermöglicht schnellere 3D-Druckprozesse und präzise Ergebnisse für anspruchsvolle Anwendungen.
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.
Das 3D-Druck-Unternehmen Elementum 3D hat sein zweites Pulverzufuhrmaterial bei der Aluminium Association registriert. Die neue Aluminiumlegierung A7050-RAM2 zeichnet sich durch hohe Zähigkeit, große Festigkeit und gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion aus und löst Probleme wie heißes Reißen und Säulenkörnerbildung bei der Erstarrung.
Professor Changhong Ke von der Binghamton University erforscht die Integration von Nanoröhren in additiv gefertigte Metalle, um diese selbstverstärkend zu machen. Boronitrid-Nanoröhren könnten dabei helfen, die Metalle auch unter korrosiven Bedingungen zu verstärken.
Die Kooperation von Elementum 3D und TRUMPF mit INTENSE Cycles hat zur Entwicklung eines 3D-gedruckten Rückgrats für das M1 Downhill-Rennrad geführt, welches durch den Einsatz von A6061-RAM2 Legierung die traditionellen Herstellungsmethoden in der Fahrradindustrie weiterentwickelt. Diese Neuerung fördert die verstärkte Anwendung von additiven Fertigungsverfahren.
MIT-Forscher haben ein neues Metall-3D-Druckverfahren entwickelt, die Liquid Metal Printing (LMP) genannt wird und das Drucken mit geschmolzenem Aluminium ermöglicht. Diese Methode ist zehnmal schneller als herkömmliche Verfahren und bietet Potenzial für die Fertigungsindustrie.
Die NASA hat erfolgreich eine mittels 3D-Druck hergestellte Aluminium-Raketen-Düse getestet. Entwickelt mit dem neuen RAMFIRE-Verfahren zeigt diese Innovation, wie moderne Technologien die Raumfahrt verändern. Das Verfahren könnte Kosten und Komplexität der Raketenherstellung reduzieren.
Das Technologie-Innovationsinstitut in den Vereinigten Arabischen Emiraten hat AMALLOY vorgestellt, eine speziell für den 3D-Druck entwickelte Aluminiumlegierung. Diese Legierung zeigt nicht nur eine um 33% höhere Festigkeit im Vergleich zu handelsüblichen Legierungen, sondern auch ausgezeichnete thermische Stabilität. AMALLOY hat das Potential, Anwendungen in verschiedenen Sektoren wie Luftfahrt und Ölindustrie zu finden.
THOK E-Bikes und das belgische Unternehmen Materialise sorgen für eine Premiere im E-MTB-Segment. Sie präsentieren auf der Eurobike einen 3D-gedruckten Prototypen ihres neuen E-MTBs, der den Weg für eine innovative Zukunft im E-Bike-Design weist.
Das französische Unternehmen Constellium SE hat die Zulassung seines Aluminiumpulvers Aheadd® CP1 für den Einsatz in Formel-1-Rennwagen bekannt gegeben. In Partnerschaft mit PWR Advanced Cooling Technology und Velo3D sollen 3D-gedruckte, hocheffiziente Wärmetauscher für die Formel 1-Saison 2024 bereitgestellt werden.
Die beiden Materialunternehmen Tekna und Uniformity Labs erweitern ihre Partnerschaft. Tekna wird die AlSi10Mg-Legierung auf Aluminiumbasis an Uniformity Labs liefern. Diese werden das Material weiterverarbeiten und für die additive Fertigung nutzbar machen.
Das Unternehmen Uniformity Labs gibt die Markteinführung seines UniFuse™ AlSi10Mg-Aluminiumpulvers inklusive optimierter Parameter bekannt. Diese sollen höchsten Druckdurchsatz auf L-PBF-Plattformen für den Metall-3D-Druck bieten. Wir stellen das Material vor.
Das kanadische Materialtechnologieunternehmen Equispheres Inc. hat ein nicht-explosives Ausgangsmaterial aus Aluminiumlegierungen für den industriellen 3D-Druck entwickelt. NExP-1 soll ohne Einbußen in der Qualität die Gefahren der täglichen Materialhandhabung in der additiven Fertigung erheblich reduzieren. Wir stellen es vor.
Das Desktop Metal Tochterunternehmen Aidro aus Italien hat sich erfolgreich als Lieferant von mit 3D-Druck hergestellten Komponenten für Leonardo Helicopters qualifiziert. Es ist eines von zwei Unternehmen, das diese Qualifizierung erreicht hat. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Das deutsche Technologieunternehmen TRUMPF hat das AlSi10Mg-Aluminiumpulver von Equispheres für seine 3D-Drucker-Serie TruPrint 3000 qualifiziert. TRUMPF wird zwei Parametersätze für die Equispheres-Materialien freigeben und es so ermöglichen, seinen Kunden eine bessere Qualität bei höheren Bauraten zu erzielen.
Das deutsche Bike Magazin hat im Vorjahr ein Projekt gestartet, bei dem es darum ging, ein möglichst umweltfreundliches Fahrrad herzustellen. Daraufhin hat Canyon seinen mit einem 3D-Drucker hergestellten Fahrradprototypen für das „Ride Green – Projekt“ entwickelt. Kürzlich wurde der Prototyp auf der The Cycle Show 2022 in London präsentiert.
Das schwedische Unternehmen Gränges Powder Metallurgy bringt mit S220 AM seine erste Aluminiumlegierung für den Metall-3D-Druck auf den Markt. Diese eignet sich für das Laser Beam Powder Bed Fusion 3D-Druckverfahren. Wir stellen die Legierung vor.