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Was ist 3D-Metalldruck?

Der 3D-Metalldruck hat in den letzten Jahren ein rasantes Wachstum erfahren, wobei eine Reihe technologischer Entwicklungen durch die Ankunft aufstrebender Hersteller gekennzeichnet ist, die innovative und immer preiswertere Herstellungsverfahren sowie ein wachsendes Portfolio an Materialien anbieten.

Der 3D-Metalldruck ist in vielen Bereichen, wie z.B. in der Raumfahrt, im Automobilbau und in der Medizin, beliebt, da er es ermöglicht, komplexe Metallteile zu relativ niedrigen Kosten im Vergleich zu traditionellen Metallfertigungstechniken wie Bearbeitung, Fräsen oder Vakuumguss zu verkaufen.

Dank der Vielfalt der 3D-Drucker für Metall, die heute auf dem Markt erhältlich sind, gibt es viele Möglichkeiten: Fachleute können zwischen Pulverbeschichtung, Metalltrennung und Hybridsystemen wählen! Entdecken Sie unseren Leitfaden, um alles über den 3D-Metalldruck, Materialien, Hauptfiguren, Anwendungen und mehr zu erfahren.

Technologien für den 3D-Metalldruck

Der in den 1970er Jahren eingeführte Pulverschmelzprozess basiert auf einem relativ einfachen Prinzip: eine Energiequelle, die Metallstaub sintert oder schmilzt, um die letzte Schicht der Schicht zu bilden. Die bekannteste Technologie, die auf diesem Prinzip basiert, ist zweifellos das Direkte Laser-Lasersintern (DMLS), das in den 1990er Jahren von ERD und EOS patentiert wurde.

Das Laden von Metall mit konzentrierter Energie kann ähnlich wie das Abscheiden von geschmolzenem Material sein, jedoch unter Verwendung von Metall. Insbesondere unterscheiden wir die von Irepa Laser entwickelte Methode mit direktem Additivdesign (CLAD). Das Pulver wird aus der Düse dispergiert und schmilzt am Auslass zu einer Art laserstrahlgeschweißter Kugel. Im Gegensatz zum Pulverguss kann mit dieser Methode direkt auf einige gedruckt werden.

In den 1990er Jahren entwickelte CIRTES ein neues hybrides Stratokonzeptverfahren, das die additive Verarbeitung und die Produktion kombiniert. Das Kaltextrudieren ist ein weiteres Verfahren, das auch als Kaltschneiden bezeichnet wird. Ziel ist es, Metallpulver durch Kaltinjektion mit dem Träger zu verbinden. Der Überstand wird durch Helium geschützt.

Es handelt sich um ein 3D-Druckverfahren auf Metall, das im Vergleich zu anderen Verfahren heutzutage nicht viel verwendet wird, da das betreffende Gas relativ teuer ist. Einige Hersteller haben ihre eigenen patentierten Technologien entwickelt, die sich von den oben genannten Hauptlieferanten unterscheiden. Wir denken über die magnetische Metallmanipulation nach, die von Vader Systems dank des Magnetismus oder der Metallinjektionstechnologie entwickelt wurde, die von AM’s French Log inspiriert wurde. Sie finden alle neuen Technologien hier

Verträgliche Metalle in der additiven Fertigung

Zu den am häufigsten verwendeten Metallen bei der Herstellung von Zusatzstoffen gehört Aluminium, insbesondere in Form von Legierungen, die Leichtigkeit und Festigkeit bieten. Es wird hauptsächlich für Teile verwendet, bei denen das Gewicht eine Rolle spielt, wie z.B. in der Luftfahrt und im Auto. Auch Stahl ist ein beliebtes Material, vor allem in der Industrie. Er hat gute mechanische Eigenschaften und eine angenehme Oberfläche. Es ist das am meisten verwendete Material bei der Herstellung von Hilfsmetallen. Darüber hinaus gibt es Materialien wie Gallium, Kobalt und Chrom, die sich besonders für medizinische Zwecke eignen, und Titan, das sehr korrosionsbeständig ist und eine hohe Biokompatibilität für medizinische Zwecke aufweist. Edelmetalle werden vor allem in Schmuckstücken verwendet. Trotz der hohen Kosten gibt es Gold, Silber und Bronze, die alle Arten von Schmuck mehr oder weniger komplex machen. Die größte Herausforderung ist dann das Ausfüllen des Formulars.

Akteure bei der Herstellung von Hilfsmetallen

Unternehmen, die sich dem 3D-Metalldruck zuwenden, werden immer zahlreicher. Pioniere können sich jedoch in der Technologie unterscheiden. Zu den führenden Herstellern von 3D-Metalldruckern gehören das US-amerikanische Unternehmen 3DSistems, das jetzt (mit der Übernahme des französischen Phenik-Systems im Jahr 2013) eine vollständige Palette von Maschinen anbietet; SLM Solutions, einer der Pioniere im Bereich der selektiven Laserfertigung, dank seiner Fusion mit EOS und Concept Laser; und schließlich Arcam, der Urheber der Elektronenstrahl-Fusionstechnologie im 21.

Immer mehr Hersteller drängen auf den Markt für die Herstellung von Hilfsmetallen und bieten 3D-Drucker und -Technologie zu relativ niedrigen Kosten im Vergleich zu den heutigen industriellen Lösungen an. Dies gilt auch für Bürometall mit Studiodruckern und Produktionssystemen, die die Kosten für den 3D-Metalldruck um den Faktor 10 senken wollen. Mit Metal Ks hat sich Markforged auch in dieser Nische positioniert. und kann Stücke in der Größe 250 k 220 k 200 mm produzieren.

Wenn wir den amerikanischen Kontinent verlassen, finden wir den israelischen Hersteller KSJet und den Ursprung der NanoPartic Jetting-Technologie, die sehr feine Metalltropfen liefern kann.

Einsatz des 3D-Metalldrucks

er 3D-Metalldruck wird heute in der Industrie für die Herstellung von Werkzeugkomponenten oder -teilen weit verbreitet, sei es in der Luft- und Raumfahrtindustrie, wo es möglich ist, Flugzeug- oder Raketentriebwerkskomponenten herzustellen, oder in der Automobilindustrie, wo er Massenspritzgussformen in Tausenden von Komponenten herstellen kann. Aber auch in der Medizin, wenn es um die Vermessung von Implantaten geht, insbesondere im Dentalbereich. Die Herstellung von Metallzubehör kann sogar im maritimen Bereich für den Bau von Schiffsschrauben verwendet werden. Die Anwendungen sind breit gefächert, und 3D-Metalldrucke werden in Zukunft sicherlich noch mehr Felder und Anwendungen eröffnen.