Beim 3D-Metalldruck werden modernste Verfahren wie DMLS, SLM und Binder Jetting eingesetzt, um digitale Entwürfe mit bemerkenswerter Genauigkeit in haltbare, komplexe Metallteile zu verwandeln.
Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS)
DMLS ist eines der am weitesten verbreiteten Verfahren, bei dem ein Hochleistungslaser eingesetzt wird, um feine Schichten aus Metallpulver selektiv zu verschmelzen. Jede Schicht wird mit äußerster Präzision hergestellt, oft 20-60 Mikrometer Das Ergebnis sind dichte und haltbare Komponenten, die sich für die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und die Medizintechnik eignen.
Selektives Laserschmelzen (SLM)
Ähnlich wie beim DMLS, jedoch mit vollständigem Aufschmelzen der Metallpartikel, entstehen beim SLM Teile mit mechanischen Eigenschaften, die denen von geschmiedetem Metall entsprechen oder manchmal sogar besser sind. Es ist ideal für Strukturteile, die eine hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordern.
Elektronenstrahlschmelzen (EBM)
Durch den Einsatz eines Elektronenstrahls anstelle eines Lasers arbeitet EBM im Vakuum, wodurch die Oxidation verringert wird und es sich perfekt für reaktive Metalle wie Titan eignet. Diese Methode wird häufig in der Luft- und Raumfahrt und bei orthopädischen Implantaten eingesetzt, wo die Reinheit des Materials entscheidend ist.
Metallbinder-Strahlen
Bei diesem Verfahren "druckt" ein Bindemittel das Teil Schicht für Schicht mit Metallpulver, das anschließend in einem Ofen gesintert wird. Binder Jetting ist schneller als die meisten laserbasierten Verfahren, was es für die Produktion höherer Stückzahlen attraktiv macht.
Was sind die Vorteile des 3D-Drucks von Metall?
Der 3D-Metalldruck bietet eine unübertroffene Designfreiheit, eine schnelle Produktion und eine außergewöhnliche Festigkeit, was ihn zu einem Wendepunkt in der modernen Fertigung macht.
Gestaltungsfreiheit ohne Grenzen
Die herkömmliche Fertigung schränkt die Geometrie oft aufgrund von Werkzeugbeschränkungen ein. Der 3D-Metalldruck beseitigt diese Hindernisse und ermöglicht interne Kanäle, Gitterstrukturen und komplexe Kurven in einer einzigen Konstruktion, die bisher unmöglich waren.
Leichtes Gewicht ohne Kompromisse bei der Stärke
Durch die Optimierung von Konstruktionen mit Gittermustern lässt sich das Gewicht um bis zu 60% bei gleichzeitiger Beibehaltung oder sogar Verbesserung der strukturellen Integrität. Dies ist besonders wertvoll in der Luft- und Raumfahrt und im Automobilsektor, wo es auf jedes Gramm ankommt.
Schneller vom Prototyp zur Produktion
Der 3D-Druck von Metall verkürzt die Entwicklungszeiten erheblich. Ein funktionaler Prototyp, der bei herkömmlicher Bearbeitung 6-8 Wochen dauern könnte, kann in nur 7-10 Tagen hergestellt werden, was die Produkteinführung beschleunigt und die F&E-Kosten senkt.
Materialeffizienz
Bei subtraktiven Verfahren werden oft große Mengen an Material verschwendet. Bei der additiven Fertigung von Metallen werden bis zu 90% des Pulvermaterials im endgültigen Teil verwendet, was Kosten und Umweltbelastung reduziert.
Fertigung auf Abruf
Unternehmen können Teile dann drucken, wenn sie benötigt werden, was die Lagerkosten minimiert und Ausfallzeiten aufgrund von Unterbrechungen der Lieferkette verringert - ein Vorteil, den viele Unternehmen bei den jüngsten globalen Logistikherausforderungen entdeckt haben.