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Was ist Metall-3D-Druck?
Inhaltsübersicht
Was ist Metall-3D-Druck?
3D-Druck von Metall ist eine Möglichkeit, Dinge aus Metall durch das Hinzufügen von Schichten herzustellen. Das ist neu und cool! Man trägt Metall Schicht für Schicht auf, um ein Teil herzustellen. Es ist nicht wie die alten Methoden, bei denen man Metall wegschneidet.
Dies wird auch als additive Fertigung für Metalle. Es hilft bei der Herstellung von Teilen, die mit alten Werkzeugen nur schwer zu fertigen sind.
Wie funktioniert der 3D-Druck von Metall?
3D-Druck von Metall funktioniert Schritt für Schritt:
- Machen Sie eine CAD-Entwurf an einem Computer
- Slice das Muster in dünne Schichten aufteilen
- Drucken Sie das Teil Schicht für Schicht
- Sauber das fertige Teil
Es gibt im Wesentlichen 3 Möglichkeiten zu tun 3D-Druck von Metall:
1. Pulverbett Fusion
- Verwendet eine Laser oder Elektronenstrahl
- Schmilzt dünne Schichten von Metallpulver
- Stellt sehr genaue Teile her
- Auch genannt DMLS, SLM, oder EBM
2. Binder Jetting
- Verwendet eine flüssiges Bindemittel das Metallpulver zusammenklebt
- Schneller als andere Wege
- Die Teile müssen beheizt nach dem Drucken
- Gut für große Chargen
3. Gezielte Energiedeposition
- Verwendet Metalldraht oder Pulver
- Ein Laser oder Strahl schmilzt das Metall, wie es herauskommt
- Gut für große Teile
- Gut für Befestigung Metallteile
Welche Metalle können 3D-gedruckt werden?
Sie können viele Metalle in 3D drucken:
| Metall | Verwendet für | Warum es gut ist |
|---|---|---|
| Titan | Flugzeuge, Körperteile | Stark, leicht, sicher für den Körper |
| Aluminium | Autoteile, leichte Teile | Sehr leicht, wärmeleitend |
| Rostfreier Stahl | Werkzeuge, Lebensmittel | Rostet nicht, stark |
| Inconel | Heiße Teile | Funktioniert an sehr heißen Orten |
Einige Metalle werden als Pulver. Das Pulver muss sein:
- Das Recht Größe
- Rund in Form
- Sauber ohne Schmutz
Andere Metalle werden als Draht auf einer Spule.
Was kann man mit 3D-Druck aus Metall herstellen?
3D-Druck von Metall ist für viele Dinge gut:
In Flugzeugen und im Weltraum
- Leichte Teile die Kraftstoff sparen
- Komplexe Teile die besser funktionieren
- SpaceX verwendet es für Raketenteile, die 40% leichter sind
In der Medizin
- Kundenspezifische Implantate die auf eine Person passen
- Hüft- und Kniegelenksteile die besser funktionieren
- Stryker macht Hüftbecher 50% schneller
In Autos
- Leichte Motorenteile die Autos schneller fahren lassen
- Besondere Teile für Rennwagen
- BMW ein Wasserpumpenteil hergestellt, das 44% leichter ist
Für Werkzeuge
- Schimmelpilze mit kühlen Kanälen im Inneren
- Spezielle Werkzeuge die besser funktionieren
CNC-Bearbeitungsdienstleistungen sind für einige Teile noch gut, aber 3D-Druck von Metall ist besser für harte Formen.
Warum ist der 3D-Druck von Metall gut?
3D-Druck von Metall hat große Pluspunkte:
Jede Form herstellen
- Kann machen Löcher innen Teile
- Kann machen leichte Teile die noch stark sind
- Kann machen ein Teil statt vieler kleiner Teile
Weniger Abfall
- Verwendet genau das Metall, das Sie brauchen
- Nicht wie Schneiden wo man überflüssiges Metall wegwirft
- Gut für seltene oder teure Metalle
Kundenspezifische Teile
- Machen Sie ein Teil zu einer Zeit
- Ändern Sie jedes Teil so, dass es genau richtig ist
- Gut, wenn man ein paar spezielle Teile braucht
3D-Druck von Metall im Vergleich zu alten Methoden
3D-Druck von Metall ist nicht immer besser als die alten Methoden:
| Weg | Gut für | Nicht gut für |
|---|---|---|
| 3D-Druck von Metall | Harte Formen, wenige Teile | Große, einfache Teile |
| CNC-Bearbeitung | Exakte Teile, starke Teile | Sehr komplexe Formen |
| Gießen | Viele gleiche Teile, große Teile | Kundenspezifische, komplexe Teile |
Einige Geschäfte verwenden beide Richtungen sofort. Sie könnten 3D-Druck ein grobes Teil und glätten es dann mit CNC.
Wie groß ist der 3D-Druck von Metall?
Die Markt für den 3D-Druck von Metallen beträgt derzeit $5,1 Milliarden und wächst jedes Jahr um 21,8%.
- Luft und Raum ist 30% des Marktes
- Medizinische ist 25% des Marktes
- Autos ist 20% des Marktes
3D-Druck von Metall kann in einigen Fällen Teile bis zu 40% billiger herstellen.
Harte Teile aus dem 3D-Druck von Metall
3D-Druck von Metall hat immer noch einige schwierige Stellen:
Hohe Kosten
- Maschinen viel kosten
- Metallpulver ist nicht billig
- Nachbearbeitung (Aufräumen) braucht Zeit
Langsame Geschwindigkeit
- Teile können dauern Stunden oder Tage zum Drucken
- Nicht so schnell wie einige alte Wege
Bewilligung erhalten
- Luft- und Raumfahrtteile brauchen eine Menge Tests
- Medizinische Teile müssen sicher für den Körper
Wie geht es weiter mit dem 3D-Druck von Metall?
3D-Druck von Metall wird immer besser:
- Schnellere Maschinen wie HP Metal Jet
- Intelligente Computer die Teile beim Drucken prüfen
- Bessere Metalle die stärker oder leichter sind
- Mehr Recycling aus Metallpulver
Der Markt wird bis 2032 auf über $25 Milliarden anwachsen.
Fragen, die Menschen stellen
Kann ich zu Hause 3D-Druck aus Metall machen?
Nein. 3D-Drucker aus Metall sind groß, kosten viel und benötigen spezielle Räume. Aber Sie können einen Dienst wie Shapeways um Ihre Teile drucken zu lassen.
Wird der 3D-Druck von Metallen alle alten Methoden ersetzen?
Nein. Es wird verwendet mit CNC-Metall Arbeit und Gießen. Jeder Weg hat seine guten Seiten.
Wie stabil sind 3D-gedruckte Metallteile?
Nach der Wärmebehandlung sind die meisten so stabil wie Teile, die auf herkömmliche Weise hergestellt wurden. Einige können sogar noch stärker sein, weil sie so gebaut sind.
Was kostet der 3D-Druck von Metall?
Das hängt von der Größe, dem Metall und der Komplexität ab. Kleine Teile können $30-$100 kosten. Große oder komplexe Teile können Tausende kosten.
Zusammenfassung
3D-Druck von Metall ist eine neue Methode zur Herstellung von Metallteilen durch Hinzufügen von Schichten. Sie eignet sich am besten für komplexe Formen, kundenspezifische Teile und wenn Sie besondere innere Merkmale benötigen.
Der Markt wächst schnell mit 21,8% pro Jahr. Auch wenn er einige Grenzen hat, wie hohe Kosten und langsame Geschwindigkeit, verändert er die Art und Weise, wie wir Teile für Flugzeuge, medizinische Geräte, Autos und mehr herstellen.
