3D-Druck Metallpulver-Druckverfahren

Beim 3D-Druck von Metallteilen werden feine Metallpulver auf der Grundlage eines digitalen Modells selektiv Schicht für Schicht zusammengefügt. Für das Schmelzen von Metallpulvern gibt es verschiedene Drucktechniken:

Selektives Laserschmelzen (SLM) verwendet einen Hochleistungslaser, um Metallpulverpartikel selektiv zu schmelzen und miteinander zu verschmelzen. Auf diese Weise entstehen nahezu vollständig dichte Teile mit hoher Präzision und komplizierten Details. SLM ist ideal für reaktive Metalle wie Titan und Nickellegierungen.

Elektronenstrahlschmelzen (EBM) nutzt einen Elektronenstrahl in einem Vakuum, um aufeinanderfolgende Schichten von Metallpulver zu schmelzen. EBM ermöglicht das Drucken großer, komplexer Titanstrukturen für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt.

Heiß-Isostatisches Pressen (HIP) - Dabei handelt es sich um eine Nachbearbeitungsmethode, bei der hohe Temperaturen und isostatischer Gasdruck angewendet werden, um 3D-gedruckte Metallteile zu komprimieren und zu verdichten. HIP trägt zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Materialintegrität bei. Es wird häufig für missionskritische Komponenten in der Luft- und Raumfahrt verwendet.

Metall-Spritzgießen (MIM) - Feines Metallpulver wird mit einem Bindemittel kombiniert und im Spritzgussverfahren zu komplexen netzförmigen Grünteilen geformt. Anschließend wird das Bindemittel entfernt und die Metallteile werden gesintert und verdichtet. MIM ermöglicht die kostengünstige Herstellung großer Mengen kleiner, komplexer Metallteile mit guter Wiederholbarkeit.

Beim direkten Metall-Lasersintern (DMLS) wird ein Laser verwendet, um das Metallpulver teilweise zu einer festen Masse zu schmelzen. DMLS bietet Geschwindigkeit und niedrigere Kosten für einige Anwendungen. Für die volle Dichte kann eine Nachbearbeitung erforderlich sein.

Beim MetalBinder-Jetting wird ein flüssiges Bindemittel auf Metallpulverbetten aufgebracht, um die Partikel zu binden. Die grünen Teile werden später in einem Ofen gesintert. Diese Technik ermöglicht die Produktion hoher Stückzahlen.

Zu den wichtigsten Anwendungen des Metall-3D-Drucks gehören leichte Flugzeugkomponenten, patientenspezifische Implantate und Prothesen im Gesundheitswesen, Werkzeuge für den Spritzguss und komplexe Industrieteile mit verbesserter thermischer oder struktureller Leistung. Die Fähigkeit, komplizierte Geometrien herzustellen, die mit herkömmlichen Methoden nicht erreicht werden können, macht den Metall-3D-Druck äußerst attraktiv.