Fokus Sonderanfertigungen und Kleinserien
3D-Metalldruck ist ein Verfahren, das nicht für die Massenproduktion von Bauteilen ausgelegt ist, sondern für Sonderanfertigungen und Kleinserien. Deren Herstellung war bisher sehr kostenintensiv und technisch oft sehr schwer umzusetzen. Der 3D-Metalldruck bietet so kosteneffizientes Rapid Prototyping für alle möglichen Anwendungsfälle und Branchen, z.B. Labor- bzw. Forschungszwecke und Spezialanwendungen.
3D-Metalldruck und andere Bezeichnungen
Die additive Herstellung von Bauteilen aus Metallpulver wird oft als SLM oder DMLS bezeichnet. Dabei steht DMLS für „Direct Metal Laser Sintering“ also „Direktes Laserschmelzen“. SLM steht für „Selective Laser Melting“, also „Selektives Laserschmelzen“. Die Gemeinsamkeit beider Verfahren liegt in der Verwendung in Pulverbetten, DMLS verbindet dabei die Partikel auf molekularer Ebene und SLM erreicht eine vollständige Schmelze. In DMLS können daher nahezu alle Legierungen eingesetzt werden, für das SLM hingegen nur bestimmte Werkstoffe.
Vorteile des 3D-Metalldruck
Mit Hilfe des 3D-Metalldrucks verfügt man über enorme Gestaltungsfreiheiten, wodurch unfassbar komplexe Bauteilgeometrien ermöglicht werden. Darüber hinaus erzielt man mittels 3D-Metalldruck eine deutlich kürzere Fertigungskette, da z.B. Bauteile ohne Verschrauben direkt miteinander auf dem Heizbett verbunden werden können. Die 3D gedruckten Metalle besitzen als Materialeigenschaften – im Vergleich zum 3D-Druck mittels Kunststoffen – ein isotropes mechanisches Verhalten.
Beim 3D-Metalldruck sind der Verwendung von unterschiedlichen Metallen keine Grenzen gesetzt. Zu berücksichtigen gilt allerdings, dass nicht jedes Verfahren alle Legierungen verarbeiten kann. Wichtig ist aber, dass für eine effiziente Fertigung die Materialanforderungen durch verfeinerte Rezepturen immer energiesparender werden. Aktuell stehen z.B. Drucklegierungen zur Verfügung, die nahezu die Dauerfestigkeit wie Schmiedemetalle besitzen, z.B. Edelstahl, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, Edelmetalle und Legierungen auf Nickelbasis.
Anwendungsbeispiele von 3D-Metalldruck
Für den Bereich der Spritzgusstechnik kann der 3D-Metalldruck z.B. neue Formen mit optimierten Kühlkanälen herstellen. In der Herstellung von Ersatzteilen und im Vorrichtungsbau kann der 3D-Metalldruck ebenfalls umfassend eingesetzt werden. Die hohe Konstruktionsfreiheit führt zur Herstellung von leichten Instrumenten und Protesen für die Medizintechnik oder auch zu effizienterer Bauteil-Aerodynamik in der Automobilbranche oder dem Rennsport. Die Einsatzbereiche für 3D-Metalldruck sind in fast allen Branchen und Bereichen enorm.
