Der 3D Metalldruck und seine Anwendungsgebiete

Mit stetig fortschreitenden Technologien gewann auch der 3D Metalldruck, wie beispielsweise von Rolf Lenk Werkzeug- und Maschinenbau GmbH  in letzter Zeit immer mehr an Bedeutung. Grund dafür sind nicht nur die effizienteren und innovativeren Herstellungsprozesse, sondern auch das wachsende Spektrum an Materialien. Dabei findet der 3D Metalldruck sowohl in der Automobil-, Raumfahrt- sowie Luftfahrtbranche als auch in medizinischen Fachkreisen Verwendung.

Was steckt hinter dem 3D Metalldruck?

In den 70er Jahren wurde bereits das auf Pulver basierende Schmelzverfahren entwickelt. Die Vorgehensweise sah dabei vor, eine Energiequelle zu nutzen, welche wiederum das Metallpulver entweder schmelzt oder sintert. Demzufolge wird solange Schicht für Schicht aufgetragen, bis das letzten Endes fertige Stück erzeugt wurde.  

Bei der sogenannte Metallabscheidung zeigen sich wiederum Ähnlichkeiten in Bezug auf die Abscheidung geschmolzener Materialien, nur das in diesem Fall Metall zur Herstellung angewendet wird. Das Metallpulver wird daher mit einer Düse projiziert, sodass an dessen Ausgang mittels eines Laserstrahles das Ganze zu einer sogenannten Schweißraupe verschmolzen wird.  

Die neueste Methode in Form der Hybridsysteme wurde erst in den 1990er Jahren entwickelt. Die Kombination aus additiver Bearbeitung und Fertigung ist dabei kennzeichnend für die Hybrid-Methode bzw. Stratoconception. Beim Kaltspritzen bzw. Kaltschnittverfahren wird wiederum das Metallpulver kalt auf den jeweiligen Träger mithilfe von Helium projiziert, sodass sich beide verbinden.  

Welche Metalle werden angewendet?  

Aluminium kommt in den meisten Fällen in der additiven Fertigung zum Einsatz, oftmals in Form der Legierung. Denn diese garantiert zum einen Festigkeit als auch Leichtigkeit, was insbesondere in der Automobil- als auch Luftfahrtbranche wichtig ist. Neben Aluminium ist im industriellen Bereich auch Stahl ein überaus beliebtes Material, da es sowohl eine schöne Oberfläche bietet als auch hervorragende mechanische Eigenschaften.  

Bei medizinischen Anwendungen werden allerdings häufiger Kobalt-Chrom, Titan sowie Gallium verwendet. Das gegenüber Korrosion widerstandsfähige Titan trägt darüber hinaus eine erhöhte Biokompatibilität in sich.  

Sowohl Bronze, Silber als auch Gold werden überwiegend zu Schmuck verarbeitet. Wobei sich das Kreieren des Schmuckes als eher weniger komplex darstellt, als vergleichsweise seine spätere Fertigstellung.  

Wo kommt der 3D Metalldruck zum Einsatz?  

Hauptsächlich wird der 3D Metalldruck im industriellen Bereich angewendet. Dort wiederum werden sowohl Fertigteile als auch Werkzeugkomponenten hergestellt, die entweder für die Luftfahrt (z.B. Flugzeugbauteile) oder für die Raumfahrt (z.B. Raketentriebwerke) vorgesehen sind. Die Automobilbranche bietet darüber hinaus die Möglichkeit der Masseninjektion, sodass Tausende von Komponenten hergestellt werden können. Des Weiteren findet die Methode Anwendung in medizinischen Fachkreisen wie beispielsweise im Dentalbereich für Implantate. Selbst bei der Marine wird die Metalladditivherstellung bezüglich der Konstruktion der Bootspropeller eingesetzt.  

Letzten Endes sind die Anwendungsbereiche für den 3D Metalldruck breit gefächert und werden sich wohl auch in nächster Zeit noch weiter ausdehnen, sodass viele weitere Brachen und Anwendungsgebiete entstehen können.