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Wissenswertes zu 3D Druckern aus Metall

3D-Drucker erzeugen Schicht für Schicht ein dreidimensionales Objekt. Sie werden beispielsweise für die Herstellung von Prototypen, Musterstücken oder Komponenten für die Automobil- oder Flugzeugindustrie und Medizintechnik genutzt. Beim 3D-Druckverfahren kommen unterschiedliche Verfahrensweisen und Materialien zum Einsatz. In unserem Ratgeber erfahren Sie Näheres zu 3D-Druckern für und aus Metall.


Wissenswertes zum 3D-Druck

Beim 3D-Druckverfahren entsteht das zu druckende Objekt, indem schichtweise Material aufgetragen wird. Für diese additive Fertigung werden unterschiedliche Werkstoffe verwendet. Neben Kunststoffen und -harzen kommen Keramik und Metall zum Einsatz. Angewendet wird das Druckverfahren mittlerweile in vielen Industriebereichen. 

Für das Drucken in 3D gibt es mehrere Verfahrensweisen, die sich im Laufe der Zeit durchgesetzt haben. Im ersten Schritt eines 3D-Drucks entsteht ein dreidimensionales Modell. Es wird meist mithilfe einer Software in die jeweiligen Schichten untergliedert, die das Gerät schliesslich druckt.

  • Bei der Stereolithographie wird mit flüssigem Harz gearbeitet, das schichtweise aufgetragen und durch einen Laser gehärtet wird.

  • Beim FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling) trägt eine Druckdüse die einzelnen Schichten des 3D-Objekts auf. Verwendung finden Materialien, die sich unter Hitzeeinwirkung verflüssigen. Dazu zählen diverse thermoplastische Kunststoffe. Sie werden in der Düse stark erhitzt und schichtweise herausgesondert. Nach dem Druckvorgang muss das Material vollständig abkühlen und aushärten.

  • Die additive Fertigung beim Metall-3D-Druck basiert auf einem metallischen Pulver, das durch Schmelzen in in Form gebracht wird. Hierfür finden Aluminium, Bronze, Kupfer, Messing, Titan, Stahl und weitere Metalle Verwendung. Beim Druckverfahren wird das geschmolzene Metallpulver Schicht für Schicht der Vorlage entsprechend aufgetragen. Ist eine Ebene fertig, wird diese abgesenkt, damit die nächste folgen kann. Im Anschluss wird das überschüssige Metallpulver beseitigt und das Werkstück von Supportstützen befreit und gereinigt. Danach kommt es zur Nachbearbeitung des Bauteils. Bei Bedarf können die Oberflächen nach dem Metall-3D-Druck mit einem Finish versehen werden.

Die Stützstruktur beim Metall-3D-Druck wird zur Stabilität erzeugt und nach dem Druckvorgang wieder entfernt. Solche Supportstützen sind oftmals auch beim FDM- und Stereolithographie-Verfahren notwendig.


Anwendungsgebiete von Metall-3D-Druckern

Objekte, die einem 3D-Drucker entstammen, finden Sie unter anderem in der Industrie und im Gesundheitswesen. In der Heimanwendung kann der 3D-Druck für den Modellbau oder die Herstellung von Spielzeugen und Schmuckstücken zum Einsatz kommen. Mit 3D-Druckern für Metall können sowohl filigrane Formen als auch komplexe Geometrien und komplexe Strukturen am Bauteil realisiert werden, die mit einer spangebenden Technologie, etwa dem Fräsen, gar nicht möglich wären. Hohe Dichte, gute mechanische Eigenschaften sowie ein oftmals geringeres Gewicht der Metall-Bauteile sorgen dafür, dass die Geräte industriell immer häufiger Anwendung finden. 

Insbesondere in der Automobilindustrie gehört das Fertigungsverfahren von Bauteilen mit 3D-Druck zum Alltag. Auch überall dort, wo ein möglichst geringes Gewicht und eine schnelle, individuelle Fertigung eine Rolle spielen, wird der Druck in 3D mit Metall, aber auch anderen Materialien vorzugsweise genutzt. Davon profitieren nicht nur die Flugzeug- und Raumfahrtindustrie, sondern auch die Medizintechnik: Mittels Metall-3D-Druck werden Kronen- und Brückengerüste für die Zahnmedizin oder Implantate für chirurgische Eingriffe gefertigt. Auch spezielle Werkzeuge können mit dem additiven Verfahren innerhalb kurzer Zeit produziert werden.

3D-Drucker, die mit Kunstharzen drucken, basieren auf dem Stereolithographie-Verfahren. Sie eignen sich hervorragend, um schnell und kostengünstig industrielle Prototypen zu fertigen. Das FDM-Verfahren hingegen erfreut sich bei Privatanwendern grosser Beliebtheit. 3D-Drucker aus Metall, die mit der FDM-Technologie arbeiten, sind mittlerweile erschwinglich geworden und erlauben es, diverse Modelle zügig und günstig zu kreieren.


Metall-3D-Drucker kaufen – Die wichtigsten Kaufkriterien auf einen Blick

In unserem Online-Shop finden Sie eine grosse Auswahl an Druckern mit Metallgehäuse, die zur additiven Erzeugung von dreidimensionalen Modellen dienen.
Ob für den privaten oder professionellen Gebrauch:
Beim Kauf eines hochwertigen 3D-Druckers aus Metall gibt es einiges zu beachten.
Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Kaufkriterien:

Unterstütztes Druckmaterial: Nicht jeder Drucker kommt mit jedem Werkstoff zurecht. Prüfen Sie, mit welchem Druckmaterial Sie künftig arbeiten möchten und welches Ihr favorisierter Drucker unterstützt. 

Druckbereich: Abhängig von der Grösse der zu erzeugenden 3D-Objekte gilt es auf den maximalen Druckbereich zu achten. Bei kleinen Objekten spielt er in der Regel jedoch keine grosse Rolle.

Druckgeschwindigkeit: Die Druckgeschwindigkeit ist im industriellen Kontext meist von grösserer Bedeutung als im Privatgebrauch. Wenn der Drucker nicht im Dauereinsatz ist, können Sie dieses Merkmal vernachlässigen. 

Extruder-Typ: Dieses Bauteil befördert das erhitzte und flüssige Druckmaterial aus der Düse. In unserem Online-Shop finden Sie Metall-3D-Drucker mit Single- oder Dual-Extrudern vor. 

Druckbett-Eigenschaften: Ein beheiztes oder speziell beschichtetes Druckbett sorgt für eine starke Haftung des Modells beim Druckvorgang. 

Schnittstellen: SD-Kartenslots oder USB-Schnittstellen erlauben es, den Druck via Stick oder Speicherkarte in Auftrag zu geben.

Dateiformate & Software: Prüfen Sie, welche Dateiformate vom Drucker unterstützt werden und ob Software inklusive ist. 

Abmessungen und Gewicht: Ein wichtiges Kaufkriterium für den Privatanwender: Wenn ein 3D-Drucker aus Metall zum Beispiel im kleinen Arbeitszimmer Platz finden soll, sind kompakte Abmessungen wichtig. 

Solide Verarbeitung, Bedienkomfort & Lieferumfang: Achten Sie auf eine hochwertige Verarbeitung des Druckers. Ein Gerät mit Metallrahmenkonstruktion für den 3D-Druck bietet hohe Stabilität. Ein intuitiv bedienbarer Drucker erleichtert zudem die Nutzung. Darüber hinaus empfiehlt sich ein Blick auf den Lieferumfang: Werkzeugset, Software, Anleitung und beiliegende Filamente ermöglichen einen raschen Einstieg in die 3D-Druck-Technologie.


Unser Praxistipp: Druckgeschwindigkeit und -temperatur ans Filament anpassen 

Bei der additiven Fertigung nach dem FDM-Prinzip können Sie bei einfacheren Objekten die Druckgeschwindigkeit verringern, um sich Supportstrukturen zu ersparen. Mit einer geringeren Druckgeschwindigkeit geben Sie dem Kunststoff mehr Zeit zum Aushärten. Passen Sie bei der Fertigung von 3D-Objekten auch die Drucktemperatur dem Druckmaterial an. Sowohl eine zu niedrige als auch eine zu hohe Temperatur haben negative Auswirkungen auf das Endergebnis.


FAQ – häufig gestellte Fragen zu Metall-3D-Druckern

 

Wie unterscheiden sich professionelle 3D-Drucker von Geräten für Privatanwender?

Beim Kauf eines 3D-Druckers für den Privatgebrauch sollten Sie genauso auf eine hochwertige Verarbeitung und einen stabilen Metallrahmen achten wie bei Modellen für den professionellen Bereich. High-End-Geräte für die industrielle Fertigung verfügen oftmals über zusätzliche Features, einen deutlich grösseren Druckbereich, eine höhere Druckgeschwindigkeit und erlauben es zum Teil, mehrere Filament-Spulen gleichzeitig zu beladen.



Gibt es Vorlagen für 3D-Modelle?

Wenn Sie mit 3D-Modellierungssoftware noch nicht gearbeitet haben und die additive Technologie Ihres Metall-3D-Druckers dennoch schnell ausprobieren möchten, können Sie auf Vorlagen aus dem Internet zugreifen.

 

Was ist beim Kauf von Filament zu beachten?

Zunächst gilt es zu überprüfen, ob das Druckmaterial überhaupt für Ihren Gerätetyp ausgelegt ist. Beim Kauf empfiehlt es sich, genau auf den Durchmesser (abhängig vom Extruder), die Flexibilität, Temperaturfestigkeit und gegebenenfalls Farbe des Filaments zu achten. Prüfen Sie, ob für Ihren 3D-Drucker auch Filamente anderer Hersteller/Marken in Frage kommen. Für den 3D-Druck mit Metall sind Metallpulver notwendig wie Aluminium oder Titan.

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