Metall-3D-Druck für individuelle Industrieteile
3D-Druck in Metall mit Direct Metal Laser Sintering (DMLS) und Binder Jetting für Luftfahrt-, Medizin- und Industriebauteile aus Titan, Edelstahl, Inconel und Kobalt-Chrom. Faserlaser mit 200 bis 400 W fertigen Bauteile in Schichten von 20 bis 60 μm in unserem nach ISO 9001 und ISO 13485 zertifizierten Werk in Shenzhen.
Laden Sie Ihre STEP-, IGES- oder STL-Datei hoch und erhalten Sie innerhalb von 24 Stunden eine DFM-Analyse und ein Angebot.
- Lieferzeit für Prototypen 7 bis 10 Tage, Serie 3 bis 5 Wochen
- Toleranzen ±0,1 mm Standard, ±0,10 mm mit Nachbearbeitung
- Titan, Edelstahl, Inconel, Kobalt-Chrom, Maraging-Stahl und Aluminium
- Keine Mindestbestellmenge. Einzelne Prototypen bis zu serialisierten Serienchargen
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Metall-3D-Druck: Fertigungsmöglichkeiten
Diese Spezifikationen gelten für unsere DMLS- und Binder-Jetting-Plattformen. Die genaue Toleranz und Oberfläche hängen von Werkstoff, Geometrie und Nachbearbeitung ab.
| Merkmal | Beschreibung |
|---|---|
| Allgemeintoleranz | ±0,1 mm im Ist-Zustand bei DMLS-Teilen |
| Enge Toleranz | ±0,05 mm an Merkmalen, die durch CNC-Bearbeitung fertiggestellt werden |
| Oberflächenbehandlung | Ra 6–10 µm im DMLS-Ausgangszustand, Ra 10–15 µm beim Binder Jetting |
| Schichtdicke | 20 bis 60 μm bei DMLS, 50 μm bei Binder Jetting |
Materialien für den Metall-3D-Druck
Wir verarbeiten über 8 Metallpulver aus Titan, Edelstahl und Werkzeugstählen, Superlegierungen und Aluminium, jeweils mit walzzertifizierten Pulverchargen.
Titan-Legierungen
| Klasse | Zugfestigkeit / Streckgrenze | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| Ti6Al4V | 1170 / 1100 MPa | Medizinische Implantate, Strukturen für die Luft- und Raumfahrt |
Edel- und Werkzeugstähle
| Klasse | Zugfestigkeit / Streckgrenze | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| 316L Edelstahl | 640 / 580 MPa | Korrosionsbeständige Teile |
| 17-4 PH rostfrei | 1310 / 1240 MPa | Hochfeste Luftfahrt-Fittings |
| Maraging-Stahl, H13 | - | Werkzeugeinsätze, Teile mit hoher Härte |
Superlegierungen
| Klasse | Typische Verwendung |
|---|---|
| Inconel 718 | Turbinenbauteile für den Hochtemperatureinsatz |
| Kobalt Chrom | Zahn- und Orthopädieimplantate |
Aluminium und BJ-Metalle
| Klasse | Zugfestigkeit / Streckgrenze | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| AlSi10Mg (DMLS) | 460 / 270 MPa | Wärmetauscher für die Luftfahrt |
| 420 Edelstahl (Binder Jetting, bronzeinfiltriert) | - | Teile für die Mittelserienfertigung |
Nachbearbeitung beim Metall-3D-Druck
Jede Fertigung durchläuft vor dem Versand eine Spannungsarmglühung und Prüfung im Haus, wobei je nach Anwendung weitere Oberflächenbehandlungen möglich sind.
Oberflächenbehandlung
SPEZIFIKATION
Ist-Zustand
Die Teile werden direkt von der Plattform versandt, nachdem die Stützen entfernt wurden. Standardoberfläche für Innenkanäle und unkritische Oberflächen bei Ra 6 bis 10 μm.
Perlstrahlen
Glasperlenstrahlen entfernt lose Pulverreste und erzeugt auf DMLS- und Binder-Jetting-Teilen eine gleichmäßig matte Oberfläche vor der Weiterverarbeitung.
Bearbeitete Funktionsflächen
CNC-Nachbearbeitung an Passflächen, Bohrungen und Dichtflächen verengt die Toleranz von ±0,1 mm im Rohzustand auf ±0,05 mm, wo es auf den Sitz ankommt.
Spannungsarmglühen & Wärmebehandlung
Lösungsglühen und Ausscheidungshärten je Legierung, z. B. 17-4 PH mit Lösungsglühen bei 1040 °C und Auslagern bei 480 °C oder Inconel 718 mit Lösungsglühen bei 980 °C plus Doppelauslagerung.
Sintern und Infiltrieren
Binder-Jetting-Teile werden bei 1100 bis 1300 °C gesintert und mit Bronze infiltriert, um die Porosität in 420 Edelstahl zu schließen und die Schrumpfung von 1 bis 2 % auszugleichen.
Polieren und Passivieren
Mechanisches Polieren für Dichtflächen und Sichtflächen, plus Passivierung von Edelstahl- und Kobalt-Chrom-Teilen für den Einsatz in der Medizin- und Lebensmitteltechnik.
Arten des Metall-3D-Drucks, die wir anbieten
Wir betreiben zwei metallische additive Plattformen unter einem Dach, ausgewählt nach Legierung, Geometrie und Stückzahl.
DMLS / LPBF
Direct Metal Laser Sintering verwendet einen 200 bis 400 W Faserlaser, um Metallpulver in 20 bis 60 μm Schichten bei Scangeschwindigkeiten bis 1200 mm/s zu verschmelzen, der Standard für komplexe Legierungen wie Ti6Al4V, Inconel 718 und Kobalt-Chrom.
Selektives Laserschmelzen
SLM schmilzt jede Pulverschicht vollständig auf, statt sie zu sintern, und erzeugt nahezu vollständig dichte Teile für lasttragende Titan- und Edelstahlkomponenten, die minimale Porosität erfordern.
Binder Jetting
Ein flüssiges Bindemittel verbindet das Pulver Schicht für Schicht bei 100 mm/s mit 50 μm Schichten, anschließend wird das Bauteil gesintert und mit Bronze infiltriert – ein schnellerer Weg für die Serienfertigung von 420er-Edelstahl in mittleren Stückzahlen.
Anwendungen des Metall-3D-Drucks
Turbinenschaufeln mit internen Kühlkanälen, Kraftstoffdüsen mit komplexen Sprühmustern, leichte Strukturhalter und Wärmetauscher.
Patientenspezifische Titan-Hüftimplantate, Zahnprothesen und chirurgische Schablonen sowie poröse Strukturen, die für das Einwachsen von Knochen entwickelt wurden.
Abgaskrümmer, Motorhalterungen und Restaurationsteile aus Edelstahl und Aluminiumlegierungen, gefertigt ohne teure Werkzeuge.
Konturnahe Kühlkanäle für Spritzgießformen, kundenspezifische Vorrichtungen und Spannmittel, verschleißfeste Werkzeuge und Schneidplatten mit Spanbrechergeometrien.
Turbinenkomponenten und Druckbehälter mit integrierten Innenmerkmalen, die konventionell schwer oder gar nicht zu bearbeiten sind.
Hochfeste Titan- und Stahlbauteile für taktische Ausrüstung und Plattformen, bei denen Gewichtsreduzierung genauso zählt wie Festigkeit.
Ventilkörper, Bohrlochwerkzeuge und korrosionsbeständige Fittings aus Inconel und Duplex-Edelstahl für den Einsatz bei hohem Druck und hohen Temperaturen.
Leichte Halter, Verteiler und Gehäuse, die mehrere gefräste Teile in einem Bauprozess zusammenfassen und so Gewicht und Montagezeit reduzieren.
Endeffektor-Halterungen, leichte Strukturarme und komplexe interne Kanäle für Pneumatik- oder Kühlleitungen in Aluminium und Titan.
Yijin Solution Metall-3D-Druck-Fabrik
Yijin Solution betreibt ein Fertigungswerk mit 12.000 m² in Shenzhen, China. Die Metall-AM-Zelle arbeitet mit DMLS- und Binder-Jetting-Anlagen mit 200 bis 400 W Faserlasern, Schichtdicken von 20 bis 60 μm und spezieller Nachbearbeitung zum Spannungsabbau, Lösungsglühen und Ausscheidungshärten.
Zeiss-Koordinatenmessgeräte und Zugprüfung nach ASTM E8 prüfen jede Fertigung gegen die Qualitätssysteme ISO 9001, ISO 13485 und IATF 16949; Werkszeugnisse werden nach ASTM E1479 ausgestellt.
Was ist Metall-3D-Druck
Beim Metall-3D-Druck, auch metallische additive Fertigung genannt, werden Teile durch schichtweises Verschmelzen von Metallpulver hergestellt, anstatt Material von einem massiven Block abzutragen. Ein Laser oder Bindemittel verbindet jede dünne Schicht mit der darunterliegenden, einem digitalen Modell folgend, bis das Teil fertig ist.
So kann ein Design interne Kanäle, Gitterstrukturen und konsolidierte Baugruppen enthalten, die zerspanend unmöglich oder sehr kostspielig wären, auf Kosten rauerer Oberflächen im Rohzustand und der Notwendigkeit von Stützstrukturen bei manchen Geometrien.
So funktioniert der Metall-3D-Druck
Metall-3D-Druck folgt einer wiederholbaren Abfolge von der digitalen Datei bis zum fertigen Teil.
- Dateivorbereitung: Ihr CAD-Modell wird ausgerichtet, gestützt und in Schichten von 20 bis 60 μm geschnitten.
- Aufbau: Ein Laser oder Binder verschmilzt Metallpulver Schicht für Schicht in einer argonbegasten oder offenen Baukammer.
- Stützstrukturen entfernen und Wärmebehandlung: Die Teile werden von der Bauplattform getrennt und anschließend je nach Legierung spannungsarm geglüht oder lösungsgeglüht.
- Oberflächenbehandlung und Prüfung: Kritische Flächen werden bearbeitet, Oberflächen gestrahlt oder poliert und die Maße gegen die Zeichnung geprüft.
Warum Yijin Solution für Metall-3D-Druck wählen
Wir kontrollieren jeden Schritt der additiven Metallfertigung – von der Prüfung der Konstruktionsunterlagen über den Aufbau, die Wärmebehandlung bis zur Inspektion.
Zeiss-Koordinatenmessgeräte und Zugprüfung nach ASTM E8 prüfen jeden Bau. Die Teile halten ±0,1 mm im Rohzustand und ±0,10 mm an bearbeiteten kritischen Merkmalen.
Prototypen werden in 7 bis 10 Tagen geliefert, Serienaufträge in 3 bis 5 Wochen, wobei DMLS und Binder Jetting parallel laufen.
Einzelstück-Prototypen und Serien im mittleren Volumen laufen über dieselben Plattformen und Prüfstandards. Keine Mindeststückzahl.
Zertifiziert nach ISO 14001, ISO 13485, IATF 16949 und ISO 9001, mit Materialrückverfolgbarkeit und Werkszeugnissen für jede Fertigung.
Titan, Edelstahl und Werkzeugstähle, Inconel, Kobalt-Chrom, Maraging-Stahl und Aluminium – ausgewählt nach den Legierungseigenschaften, die Ihr Bauteil benötigt.
Konforme Kühlung, interne Gitterstrukturen und konsolidierte Baugruppen, die traditionelle Bearbeitung und Gießen in einem einzigen Bau nicht herstellen können.
FAQs zum Metall-3D-Druck
Lohnt sich Metall-3D-Druck?
Metall-3D-Druck ist wirtschaftlich für Teile mit komplexen Geometrien wie konformen Kühlkanälen oder konsolidierten Baugruppen, da er Werkzeugkosten und lange Lieferzeiten eliminiert. Bei einfachen Geometrien und höheren Stückzahlen bleibt CNC-Bearbeitung in der Regel wirtschaftlicher, daher helfen wir Ihnen beim Angebot, beide Wege zu vergleichen.
Welche Nachteile hat der Metall-3D-Druck?
Das Entfernen der Stützstrukturen verursacht zusätzlichen Arbeitsaufwand und hinterlässt auf den betroffenen Flächen eine rauere Oberfläche als die Zerspanung. Die Teile weisen Eigenspannungen auf, die eine Wärmebehandlung erfordern, und Baufehler durch Pulverkontamination oder schlechte Stützstrukturen können erhebliche Bauzeit verschwenden. Deshalb prüfen wir Pulverchargen und simulieren den Bau, bevor wir einen Auftrag annehmen.
Was ist die 45-Grad-Regel beim Metall-3D-Druck?
Flächen, die weniger als 45 Grad von der Horizontalen abweichen, benötigen beim Pulverbettverfahren in der Regel Stützen, um ein Kollabieren während des Baus zu verhindern, während Flächen über 45 Grad selbsttragend sind, da jede Schicht an ausreichend darunterliegendem Material haftet. Ein Verstoß gegen diese Regel führt typischerweise zu einer rauen Oberfläche oder einem vollständigen Fehldruck.
Welche Materialien werden bei Metall-3D-Druckservices verwendet?
Übliche Materialien sind Titanlegierungen wie Ti6Al4V, Edelstähle wie 316L und 17-4 PH, Nickel-Superlegierungen wie Inconel 718, Kobalt-Chrom, Maraging-Stahl, Werkzeugstahl und Aluminiumlegierungen wie AlSi10Mg – je nach den Anforderungen Ihrer Anwendung an Festigkeit, Temperatur und Biokompatibilität.
Was kostet Metall-3D-Druck?
Die Kosten hängen von Stückzahl, Material und Nachbearbeitung ab, da Metallpulver und Maschinenzeit pro Stunde teurer sind als CNC-Bearbeitung. Komplexe Geometrien, die mehrere gefräste Teile in einem Bau zusammenfassen, gleichen die höheren Stundensätze oft aus. Laden Sie Ihre CAD-Datei hoch, um ein Angebot auf Basis Ihres konkreten Designs und Materials zu erhalten.
Was ist der Unterschied zwischen DMLS/SLM und Binder Jetting?
DMLS und SLM verwenden einen Laser, um Metallpulver Schicht für Schicht zu sintern oder vollständig zu schmelzen, wodurch dichte Teile direkt in der Maschine entstehen, die jedoch Stützen an steilen Überhängen erfordern. Binder Jetting verwendet ein flüssiges Bindemittel, um Pulver bei Raumtemperatur zu binden, und sintert das Teil anschließend, was für mittlere Stückzahlen schneller ist, aber eine Schrumpfungskompensation erfordert.
Kann der Metall-3D-Druck Teile in hoher Stückzahl fertigen?
Binder Jetting ist der praktischere Weg für den Metall-3D-Druck in höheren Stückzahlen, da mehrere Teile in einem Baujob gepackt werden können, ohne Strafzeiten beim Laserscan, und das Sintern nach dem Bau in Chargen läuft. DMLS bleibt besser geeignet für Teile in kleineren Stückzahlen mit höherer Komplexität, bei denen die Geometrie wichtiger ist als die Stückkosten.
Wie erhalte ich ein Angebot für Metall-3D-Druck?
Laden Sie Ihre STEP-, IGES- oder STL-Datei für ein sofortiges Angebot basierend auf Material, Stückzahl und Bauorientierung hoch. Unser Engineering-Team prüft komplexe Geometrien auf Support-Strategie und Nachbearbeitungsbedarf und liefert innerhalb von 2–5 Tagen einen Bericht zur fertigungsgerechten Konstruktion für additive Fertigung zusammen mit dem Angebot.
Welche Vorteile bietet der Metall-3D-Druck gegenüber der klassischen Zerspanung?
Der Metall-3D-Druck erzeugt komplexe Geometrien wie interne Kühlkanäle und Gitterstrukturen, die sich nur schwer oder gar nicht zerspanen lassen, ohne Einschränkungen durch den Werkzeugzugang. Er fasst zudem mehrteilige Baugruppen in einem einzigen Bauprozess zusammen und verzichtet auf aufwendige Formwerkzeuge, was bei kleinen bis mittleren Serien oft schneller und wirtschaftlicher ist.
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