3D Druck in der Metallverarbeitung

Foto: Juan Bauer / Rodamiento Vista General Rev03 flickr

Das Thema 3D Druck ist längst nicht mehr neu, aber die Möglichkeiten, die diese Technik bietet, erstaunen immer wieder. Der 3D Druck ist mittlerweile in sehr vielen Bereichen zu finden und wird auch sehr häufig eingesetzt. Hergestellt werden kann beinahe alles. Üblicherweise wird auch heute weiterhin auf Kunststoff gesetzt, aber auch sehr viele andere Materialien werden verarbeitet. Von Metall über Gips, Keramik, Zement und Sand bis hin zu Schokolade und anderen Lebensmitteln wird alles für den 3D Druck genutzt.

Das Prinzip ist immer gleich, ein 3D Drucker erstellt auf der Basis von einem digitalen 3D-Modell das gewünschte Objekt, indem er im sogenannten Schichtaufbauverfahren das Material aufträgt. Allerdings ist der Aufwand je nach verwendetem Metall unterschiedlich groß. Im Bereich der Metallverarbeitung wird das Selektive Laserschmelzen eingesetzt. Dabei wird ein physisches 3D Objekt erschaffen, indem metallisches Pulver geschmolzen wird. Nachdem das Objekt fertig gedruckt ist, wird es zunächst vorgehärtet und infiltriert. Anschließend kommt es in einen Hochofen, wird dort erhitzt auf mehr als 1000 °C  (gesintert) und muss ganz am Schluss noch entsprechend aufpoliert werden. Dies ist ein Prozess, der nicht an einem Tag durchgeführt werden kann, dementsprechend müssen hier mehrere Arbeitstage eingeplant werden. Der 3D Druck mit Metall ist somit sehr komplex, aber auch gleichzeitig sehr eindrucksvoll.

In der Industrie wird der Metall-3D-Druck für unterschiedliche Objekte eingesetzt. Gerade bei Bauformen, die recht kompliziert sind und oft mit den konventionellen Methoden gar nicht hergestellt werden können, kommt sehr häufig der 3D Druck zum Einsatz. Ein einfaches Modell auf der Basis von CAD-Daten ist vollkommen ausreichend, um das Objekt herstellen zu können. Neben Aluminium, Stahl und Messing werden auch bevorzugt Kupfer und Bronze verarbeitet. Es ist sogar möglich, innerhalb eines einzigen Objekts unterschiedliche Härten zu erreichen.

Der große Vorteil dieses Metall-3D-Drucks ist, dass mit dieser Methode nicht nur komplexe Strukturen umgesetzt werden können, sondern auch filigrane Objekte. Dies beinhaltet auch Hohlräume und Hinterschneidungen. Es ist sicherlich keine Übertreibung zu sagen, dass der Metall-3D-Druck neue Dimensionen geöffnet hat im Bereich der Metallverarbeitung.

Jetzt geht der Metall-3D-Druck sogar noch etwas weiter, indem er nicht mehr nur noch für Einzelteile eingesetzt wird, sondern auch für die Massenfertigung von Kleinteilen. Das Fraunhofer Institut hat gerade erst eine neue Methode dafür entwickelt. Es handelt sich hier um ein hochpräzises Siebdruckverfahren, dieses ist dafür geeignet, metallische Kleinteile in großen Mengen herzustellen, die ganz bestimmte Einzelheiten aufweisen und somit nicht mit dem Selektiven Laserschmelzen hergestellt werden können. Viele Unternehmen, darunter zum Beispiel Autohersteller, setzen bereits auf diese Technik, um schnell benötigte Teile herstellen zu können. In Zukunft wird sich die 3D Druck-Technologie immer weiter entwickeln, man darf gespannt sein, was demnächst noch alles aus einem solchen Drucker kommen wird.

   

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