3D Druck-Metalle - 3DXXL

Die vergangenen Jahren bereitetem dem Metalldruck im 3D-Bereich ein schnelles Wachstum und viele technologische Innovationen. In vielen Bereichen wie der Automobilherstellung, der Medizin und der Luft- und Raumfahrt ist die additive Fertigung von Metall nun möglich. Komplexe Metallteile (meist aus Aluminium oder Stahl) können beim 3D Druck der Metallezu einem vergleichsweise niedrigen Preis hergestellt werden. Ein imenser Vorteil, betrachtet man die traditionellen Fertigungstechniken (z.B. das Zerspanen, Fäsen, Vikuumgießen), welche deutlich langwieriger und kleinschrittiger ablaufen mussten. Der 3D Druck für Metalle eröffnet neue, zahlreiche Möglichkeiten: Neben Metallabschneidungen und Hybridsystem kommen auch Metallpulver bzw. Pulverbeschichtungs-Techniken zum Einsatz!

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Schon in den 70er Jahren wurden so genannte "pulverbettbasierte Schmelzverfahren" angewendet, welche einem recht simplen Prinzip unterlagen: Durch eine Energiequelle wird das Metallpulver gesintert oder geschmolzen, um damit anschließend Ebene für Ebene ein endgültiges Stück herzustellen. Auf dieser Technologie basierend entwickelte sich im Laufe der Zeit im Metalldruck das Verfahren des DMLS (Direct Metal Laser Sintering). Diese additive Fertigung von Metall und Metallteilen wird ergänzt um eine weitere, komplexere Methode - die CLAD (Direct Additive Laser Construction): Hier wird das Metallpulver von einer Düse projiziert und mit Hilfe eines Laserstrahls zu einer "Schweißraupe" verschmolzen. Das CLAD bringt den 3D Druck für Metalle insoweit voran, dass von nun an ein komplettes Teil - ohne Zusammensetzungsverfahren - gedruckt werden kann. Aus diesem Grund wird diese additive Fertigung von Metall und Metallmodellen favorisiert in vielen Industriebranchen, die mit dem Metalldruck arbeiten, verwendet.
Dasjenige Metall, was am häufigsten beim 3D Druck für Metalle verwendet wird, ist Aluminium. Es ist zumeist in Form von Legierungen zu finden und bietet sowohl Festigkeit als auch Leichtigkeit. Aluminium wird im Metalldruck vor allem für die Teile benutzt, bei welchen das gewicht eine tragende Rolle spielt (z.B. in der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustire). Daneben zählt auch Stahl zu den beliebten Materialien bei der additiven Fertigung mit Metall. Im 3D Druck der Metalle ist es dasjenige Material, was eine schöne Oberfläche und gleichzeitig solide mechanische Eigenschaften (vor allem seine Festigkeit und gleichzeitige Verbiegbarkeit, sowohl bei Kälte als auch bei Hitze) bieten kann. Daher zählt es zu den beliebtesten Metallpulver bzw. Materialien, die für den 3D Druck der Metalle eingesetzt werden. Neben Stahl sind auch Materialien wie Titan, Gallium (aufgrund ihrer hohen Biokompatibilität und der Korresionswiderstandsfähigkeit) und Kobalt-Chrom (vor allem bei medizinischen Anwendungen) vermehrt für den Metalldruck im Einsatz.