3D-Druck für Metall
Metallteile aus dem 3D-Drucker
Der 3D-Druck bzw. das 3d-metal-printing ist ein sogenanntes generatives Fertigungsverfahren, dabei werden dreidimensionale Werkstücke schichtweise aufgebaut. Die Vorgabe für dieses Verfahren ist immer ein 3D-Modell, das mittels einer CAD-Software erstellt wurde. Dabei werden die Maße und die Formen durch dieses Modell vorgegeben. Bei dem schichtweisen Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Die typischen Werkstoffe in der Industrie sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle. In letzter Zeit wird der 3D-Druck im Heim- und Unterhaltungsbereich sowie in der Kunst verstärkt verwendet. Dies liegt auch an dem umfangreichen Angebot an Geräten in recht unterschiedlichen Preiskategorien.
In der Industrie ist die Verwendung vom 3D-Metall Druck immer populärer geworden. Es wird mittlerweile von verschiedenen Firmen angeboten. Es ist eine zukunftsweisende Technologie. Der Grund sind die vielen konstruktiven Möglichkeiten. Der Konstrukteur von komplexen Teilen muss sich in Zukunft zum Beispiel keine Gedanken über die Gestaltung von Hinterschnitten machen. Ein Thema was konstruktiv immer Sorgen macht sind zum Beispiel auch Kühlkanäle in Werkzeugen.
Weiterhin ist die Herstellung von Prototypen mittels eines guten CAD-Programms und dem Drucken des 3D-Modells jetzt nicht mehr so aufwendig. Es können dadurch Kosten bei der Entwicklung von Prototypen gespart werden.
Ein Beispiel für ein modernes Unternehmen in dieser Branche ist die Firma Femec AG aus der Schweiz. Hier wird die Additive Fertigung bei der Fertigung von komplizierten Metallteilen angewendet. Diese Anlage arbeitet nach folgendem Prinzip:
In einem Metallpulverbett werden die Teile aufgebaut. Dabei wird das Metallpulver schichtweise in Stärken von 20my bis 60my aufgetragen. Ein über eine Präzisionsoptik gesteuerter Yb-Faserlaser schmilzt dann an genau definierten Stellen nach jedem Auftrag das Metallpulver auf. Durch dieses schichtweise Arbeiten sind auch innenliegende Formen in den Teilen herstellbar. Die Maschine hat einen Arbeitsraum von 250 x 250 x 320mm. Das hier kurz erläuterte Verfahren basiert auf dem direkten Metall- Lasersinterverfahren, auch kurz DMLS genannt. Angeboten wird von dieser Firma auch das Nachbearbeiten der gefertigten Modelle. Also insgesamt eine komplette Fertigung die auch noch kostengünstig ist.
Die Teile können in den folgenden Materialien hergestellt werden:
- Werkzeugstahl
- Rostfreier Stahl
- Aluminium
- Titan
- Cobalt Chrome - Nickellegierungen
Für die Industrie werden die Teile hauptsächlich in den Nickellegierungen benötigt. Dagegen benötigt die Medizintechnik, und hier insbesondere die Dentaltechnik Teile aus Cobalt Chrome. Die richtige Wahl der Materialien bei den zu fertigenden Teilen kann von den Experten der Firmen am besten beurteilt werden. Hier stehen Experten mit ihren Erfahrungen zur Verfügung.
Günstig ist vor der Konstruktion auch mal bei den Herstellerfirmen anzufragen, und sich auch über die zur Verfügung stehenden Maschinen zu informieren.
Insgesamt ist der 3D-Metall Druck ein neues und modernes Fertigungsverfahren mit guten Chancen für die Zukunft.
