Industrielle Metall-3D-Druck Technologien

Industrielle Metall-3D-Druck Technologien

Strukturierte Übersicht der wichtigsten Technologien für die industrielle additive Metallfertigung.

Technologie-Klassifizierung

Die additive Fertigung mit Metallen gliedert sich gemäß der Norm DIN EN ISO/ASTM 52900 in klare Prozessfamilien. Hier finden Sie eine unmissverständliche Einordnung der wichtigsten industriellen Verfahren.

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie

POWDER BED FUSION (PBF)

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie: Schichtweiser Aufbau durch selektives Aufschmelzen eines Pulverbetts mittels thermischer Energie. Eignet sich primär für kleine bis mittelgroße, hochkomplexe Bauteile.

PBF-LB/M

Powder Bed Fusion – Laser Beam / Metall

Laserbasiertes Pulverbettverfahren zur schichtweisen Herstellung hochkomplexer Metallbauteile. (Markennamen wie SLM oder DMLS gehören historisch zu dieser Familie).

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PBF-EB/M

Powder Bed Fusion – Electron Beam / Metall

Pulverbettverfahren, bei dem ein Elektronenstrahl unter Vakuum das Metallpulver aufschmilzt. (Häufig kommerziell als Electron Beam Melting / EBM bezeichnet).

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ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie

DIRECTED ENERGY DEPOSITION (DED)

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie: Prozess, bei dem thermische Energie genutzt wird, um Materialien (Draht oder Pulver) zeitgleich mit dem Einbringen aufzuschmelzen. Ideal für Großbauteile und Reparaturen.

DED-LB/M (Powder-fed)

Laserbasierte Directed Energy Deposition (Pulver)

DED-Verfahren, bei dem Metallpulver als Zusatzwerkstoff (Feedstock) durch eine Düse direkt in das vom Laser erzeugte Schmelzbad geblasen wird.

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DED-LB/M (Wire-fed)

Laserbasierte Directed Energy Deposition (Draht)

DED-Verfahren, bei dem Metalldraht als Feedstock durch einen Laserstrahl aufgeschmolzen wird. (Systeme wie Meltio fallen exakt in diese Kategorie).

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DED-EB/M

Elektronenstrahlbasierte Directed Energy Deposition

DED-Verfahren, das einen Elektronenstrahl im Vakuum als Energiequelle nutzt, meist in Kombination mit Drahtvorschub (EBAM).

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DED-Arc/M (WAAM)

Lichtbogenbasierte Directed Energy Deposition / WAAM

DED-Verfahren unter Nutzung eines elektrischen Lichtbogens zum Aufschmelzen von Metalldraht. WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) ist die bekannteste und kommerziell wichtigste Ausprägung.

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ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie

BINDER JETTING (BJT)

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie: Ein flüssiges Bindemittel wird selektiv auf ein Pulverbett gedruckt. Für Metall erfordert BJT nachgelagerte Entbinderungs- und Sinterprozesse.

BJT (Metal)

Metal Binder Jetting

Ein Verfahren der ISO/ASTM-Familie Binder Jetting, bei dem Metallpulver schichtweise durch ein flüssiges Bindemittel (Binder) verklebt wird. Anschließend muss das Grünteil entbindert und gesintert werden.

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ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie

MATERIAL EXTRUSION (MEX)

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie: Material wird selektiv durch eine Düse oder Öffnung abgelegt. Im Metallbereich primär durch polymergebundene Metallfilamente (Metal FFF) realisiert, gefolgt von Sintern.

MEX (Metal)

Material Extrusion / Metal FFF

ISO/ASTM-Familie Material Extrusion angewandt auf Metall. Es werden Filamente oder Stäbe extrudiert, die aus Metallpulver und einem Polymerbinder bestehen. Oft als Metal FFF bezeichnet.

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ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie

MATERIAL JETTING (MJT)

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie: Tröpfchen von Baumaterial werden selektiv abgelegt. Im Metall-3D-Druck primär über Nanopartikel-Tinten realisiert (Nanoparticle Jetting).

MJT (Metal)

Material Jetting / Nanoparticle Jetting

ISO/ASTM-Familie Material Jetting. Im Metallbereich werden mit Metall-Nanopartikeln gefüllte Tinten aus Druckköpfen aufgesprüht und getrocknet. (Deutlich weniger verbreitet als PBF oder DED).

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ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie

SHEET LAMINATION (SHL)

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie: Platten- oder Folienmaterial wird schichtweise verbunden, oft gefolgt von subtraktiver Bearbeitung.

SHL (UAM)

Sheet Lamination / Ultrasonic Additive Manufacturing

ISO/ASTM-Familie Sheet Lamination. Dünne Metallfolien oder Bleche werden schichtweise durch Ultraschall-Reibschweißen verbunden und per CNC beschnitten.

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ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie

VAT PHOTOPOLYMERIZATION (VPP)

ISO/ASTM 52900 Hauptfamilie: Flüssiges Photopolymer wird durch Licht selektiv gehärtet. Für direkten industriellen Metall-3D-Druck kaum relevant (höchstens für keramisch-metallische Slurries oder Feinguss-Positive).

VPP (Metall-indirekt)

Vat Photopolymerization (SLA/DLP für Feinguss/Slurry)

ISO/ASTM-Familie Vat Photopolymerization. Ein flüssiges Harz wird per UV-Licht gehärtet. Für industriellen Metall-3D-Druck ist VPP primär ein indirektes Verfahren (Herstellung von Positiven für den Feinguss).

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Ergänzende Technologien (Nicht ISO)

FESTKöRPERBASIERTE VERFAHREN (ERGäNZEND)

Außerhalb der 7 ISO/ASTM-Hauptfamilien angesiedelte Verfahren ohne schmelzmetallurgische Prozesse (Kinetische Energie / Reibung).

CSAM (Cold Spray)

Cold Spray Additive Manufacturing

Ergänzendes Festkörperverfahren (Nicht Teil der 7 ISO/ASTM-Hauptfamilien). Metallpulver wird durch Überschallgeschwindigkeit auf ein Substrat "geschossen" und verbindet sich durch plastische Deformation.

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AFSD

Additive Friction Stir Deposition

Ergänzendes Festkörperverfahren. Massiver Metallstab (Feedstock) wird durch Reibungswärme und hohen Druck plastifiziert (nicht geschmolzen!) und abgeschieden.

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Ergänzende Technologien (Nicht ISO)

HYBRID ADDITIVE MANUFACTURING

Kombination aus additiven Verfahren (meist DED) und subtraktiven Zerspanungsprozessen (CNC) in einer Maschine oder eng verketteten Prozesskette.

Hybrid (DED + CNC)

Hybrid Additive Manufacturing (DED + CNC)

Kombinierte Anlagenklasse (Keine eigenständige ISO-Familie), bei der ein additives Verfahren (oft DED-LB/M) direkt in ein 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum integriert ist.

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Dieser Inhalt wurde vollständig oder teilweise mit Unterstützung Künstlicher Intelligenz erstellt.

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