{"id":628,"date":"2023-02-01T10:36:00","date_gmt":"2023-02-01T09:36:00","guid":{"rendered":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/?p=628"},"modified":"2025-03-11T10:38:19","modified_gmt":"2025-03-11T09:38:19","slug":"metall-3d-druck-aus-dem-fdm","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/?p=628","title":{"rendered":"Metall-3D-Druck aus dem FDM"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Metall-3D-Druck aus dem FDM: \nbis zu 50 % preiswerter als SLS-Metall-3D-Druck<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Der 3D-Druck von Metallen hat das Potenzial, die metallverarbeitende Branche stark umzukrempeln. Extrem haltbare Materialien, leichte Bauteile, hohe Lebensdauer und vor allem schnelle und kosteng\u00fcnstige Designanpassungen: Der Metall-Druck bringt zahlreiche Vorteile mit sich. In diesem Newsletter erf\u00e4hrst du alle Details zum FDM-Metall-3D-Druck, wie verf\u00fcgbare Materialien, Konstruktionsrichtlinien und mehr, damit du dein Projekt optimal planen kannst.<\/p>\n

Das Verfahren f\u00fcr FDM-Metall-3D-Druck beruht auf der bekannten Technik Fused Deposition Modeling, erg\u00e4nzt durch ein Sinterverfahren, um die Metallteile auszuh\u00e4rten. Wichtig zu wissen: Die Verfahren FDM (Fused Deposition Modeling) und FFF (Fused Filament Fabrication) sind technisch identisch.<\/p>\n

So funktioniert die additive Fertigungstechnologie FDM f\u00fcr Metalle<\/span>
<\/b><\/span><\/span>Beim Fused Deposition Modeling wird das zu verarbeitende Material in Filamentform \u00fcber einen Extruder dem Hot End zugef\u00fchrt. Dort wird es eingeschmolzen und anschlie\u00dfend \u00fcber eine D\u00fcse in der gew\u00fcnschten, durch die CAD-Datei definierten Geometrie auf ein Druckbett aufgetragen. Schicht f\u00fcr Schicht entsteht im Arbeitsraum das Bauteil \u2013 bisher aus Kunststoff. Der FDM-Metall-3D-Druck funktioniert gleicherma\u00dfen. Auch hier wird der Werkstoff in Filamentform zugef\u00fchrt, geschmolzen und in Schichten auf das Druckbett aufgetragen. Das Ultrafuse\u00ae-Filament-Material besteht aus Metallpulver, das mit Bindemitteln aus Polyoxymethylen (POM) zusammengehalten wird. <\/p>\n

Nach Beendigung des 3D-Drucks ist das sogenannte \u201eGr\u00fcnteil\u201c entstanden. Das Gr\u00fcnteil entspricht weitestgehend dem sp\u00e4teren Fertigteil, enth\u00e4lt aber noch die Bindemittel, die im n\u00e4chsten Schritt entfernt werden m\u00fcssen. Das \u201eEntbindern\u201c wird in hochautomatisierten \u00d6fen durch eine katalytische S\u00e4urebedampfung durchgef\u00fchrt. W\u00e4hrend des Prozesses werden rund 90 % des Bindemittels entfernt und das Bauteil verliert in etwa 10,5 % seines Gewichts. Das Ergebnis des Entbinderns ist das \u201eBraunteil\u201c. <\/p>\n

Das Braunteil wird nun einem weiteren Produktionsschritt unterzogen: dem Sintern. Beim Sintern wird das Material durch Hitze oder Druck verdichtet und zu einer festen Materialmasse geformt. Die Sinter-Temperatur ist bei diesem Prozess immer unterhalb der Schmelztemperatur des verwendeten Metalls, damit sich dieses nicht verfl\u00fcssigt. Der Prozess startet bei 250 \u00b0C und ist bei 600 \u00b0C abgeschlossen. Das Braunteil schrumpft nochmals um 16 % in der X- und Y-Achse, in der Z-Achse um 20 %. <\/p>\n

Nach dem Sintern ist das Metallteil fertig. Anschlie\u00dfend kann es je nach Anwendungszweck noch durch Perlenstrahlen und Polieren nachbearbeitet werden. <\/span><\/p>\n

Schrumpfung und Skalierung beim FDM-Metall-3D-Druck<\/span>
<\/b><\/span><\/span>Wie du dir denken kannst, ist der Schrumpfprozess eine entscheidende Phase f\u00fcr das perfekte Bauteil. Die Schrumpfung des gedruckten Metallteils w\u00e4hrend des Sinterns kann sehr pr\u00e4zise vorhergesagt werden. Nach der ersten Iteration betr\u00e4gt die Genauigkeit bereits 0,4 Millimeter, nach dem anschlie\u00dfenden Rescaling ist es realistisch, Toleranzen von 0,2 bis 0,25 Millimetern einzuhalten. Bei Serienfertigungen werden in der Regel zun\u00e4chst ein bis zwei Iterationen durchgef\u00fchrt, so dass auch Toleranzen von bis zu 0,1 Millimetern erzielt werden k\u00f6nnen. <\/p>\n

Wichtig zu wissen: Die Konstruktion des Bauteils erfolgt immer in der Originalgr\u00f6\u00dfe. Das hei\u00dft, die 3D-Druckdatei muss genau dem fertigen Bauteil entsprechen. Die Skalierungsparameter werden bei der Verarbeitung beim Druckpartner durch die Druckersoftware entsprechend berechnet.<\/p>\n

Ultrafuse\u00ae-FDN-Metall-3D-Druck im direkten Vergleich mit anderen Technologien<\/span>
<\/b><\/span><\/span>Beim unserem 3D-Druckservice sind Ultrafuse\u00ae-Edelstahl-Materialien von BASF Forward AM erh\u00e4ltlich. Im direkten Vergleich zu anderen Metalldrucktechnologien wie dem Binder Jetting oder DMLS\/SLM bietet FDM mit Ultrafuse\u00ae leicht entfernbare Support-Strukturen und ein sehr einfaches Material-Handling. Deshalb sind die Kosten der Bauteile auch deutlich geringer als zum Beispiel aus dem SLM-3D-Druck. Sie k\u00f6nnen je nach Konstruktion und Anzahl der Teile bis zu 50 % g\u00fcnstiger sein. Ein Unterschied besteht in der Genauigkeit: Falls sehr exakte Toleranzen ben\u00f6tigt werden, ist der SLM-Metall-Druck dem FDM vorzuziehen. <\/p>\n

Ein weiterer Vorteil des FDM-Metall-3D-Drucks ist die M\u00f6glichkeit, geschlossene Teile mit Infills zu erzeugen. Bei Pulverbett-Technologien wie dem SLM ist dies nicht m\u00f6glich, da eine kleine \u00d6ffnung zum Entfernen des Pulvers notwendig ist. <\/p>\n

Welche Technologie f\u00fcr die Fertigung eines Bauteils die optimale ist, l\u00e4sst sich nicht pauschal beantworten. Dies ist abh\u00e4ngig von der Konstruktion und den Eigenschaften, die das fertige Bauteil aufweisen muss.<\/p>\n

Die Materialien: Ultrafuse\u00ae-Edelstahl<\/span>
<\/b><\/span><\/span>Ultrafuse\u00ae-3D-Druck-Materialien haben sich f\u00fcr Metallbauteile als \u00fcberaus geeignet erwiesen. Die folgenden Materialien sind verf\u00fcgbar:<\/p>\n

|<\/span> Ultrafuse\u00ae 316L (vergleichbar mit Edelstahl 1.4404)
<\/b>Das Metall hat eine erh\u00f6hte Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. Es ist deshalb perfekt geeignet f\u00fcr Anwendungen in feuchter und salzhaltiger Umgebung. M\u00f6gliche Anwendungen sind Rohrverbindungen, Ersatzteile z. B. f\u00fcr Verpackungsanlagen, Werkzeuge, Vorrichtungen und Halterungen.<\/span><\/p>\n

Technische Eigenschaften:
<\/span>| <\/span> Zugfestigkeit (ISO 6892-1): 760 MPa
| <\/span> Bruchdehnung (ISO 6892-1): 4 %
<\/span>| <\/span> Streckgrenze Rp 0.2 (ISO 6892-1): 700 MPa
<\/span>| <\/span> Vickers-H\u00e4rte (ISO 6507-1): 352 HV 10
<\/span>| <\/span> Zugfestigkeit: hoch (>80 MPa)<\/span><\/p>\n

|<\/span> Ultrafuse\u00ae 17-4 PH (vergleichbar mit Edelstahl 1.4542)
<\/span><\/b>Der Edelstahl weist h\u00f6here mechanische Eigenschaften und eine h\u00f6here H\u00e4rte auf. Die H\u00e4rte wird durch eine W\u00e4rmebehandlung erreicht. Das Material eignet sich zum Beispiel f\u00fcr Maschinenteile, Ersatzteile, Werkzeuge, Lehren und Vorrichtungen. <\/span><\/p>\n

Technische Eigenschaften:
<\/span>|  Zugfestigkeit (ISO 6892-1): 561 MPa
<\/span>|  Bruchdehnung (ISO 6892-1): 53 %
<\/span>|  Streckgrenze Rp 0.2 (ISO 6892-1): 251 MPa
<\/span>|  Schlagz\u00e4higkeit Charpy (gekerbt) (ISO 148-1): 111 kJ\/m2
<\/span>|  Vickers-H\u00e4rte (ISO 6507-1): 128 HV10
<\/span>|  Schlagz\u00e4higkeit: mittel (53\u2013139 J\/m)
<\/span>|  Zugfestigkeit: hoch (>80 MPa)<\/span><\/p>\n

Konstruktionsrichtlinien f\u00fcr FDM-Metall-3D-Druck-Bauteile<\/span>
<\/span><\/span>Bei der Konstruktion von Metallkomponenten aus Ultrafuse\u00ae f\u00fcr die additive Fertigung sind einige Regeln zu beachten. Wichtig sind folgende Grundlagen:<\/p>\n

| <\/span> Beim Entbindern\/Sintern gibt es technisch bedingte Gr\u00f6\u00dfenbeschr\u00e4nkungen. Ziel der Konstruktion sollten daher Bauteile mit maximal 100 x 100 x 100 Millimetern Gr\u00f6\u00dfe sein. Falls du gr\u00f6\u00dfere Teile ben\u00f6tigst, bitte individuell abkl\u00e4ren.<\/span><\/p>\n

| <\/span> Bitte erstelle deine Konstruktion immer in Originalgr\u00f6\u00dfe des Bauteils (die Zugabe f\u00fcr die Schrumpfung wird durch den Druckpartner im Druckprozess berechnet).<\/span><\/p>\n

|<\/span>  L\u00f6cher in Bauteilen, die gr\u00f6\u00dfer als 10 Millimeter sind, bitte immer in Tropfenform konstruieren. So werden St\u00fctzstrukturen vermieden.<\/span><\/p>\n

| <\/span> Scharfe Kanten an den Bauteilen k\u00f6nnen zu Spannungsrissen f\u00fchren. Besser sind Fasen oder Radien an den Kanten der Konstruktion.<\/span><\/p>\n

|<\/span>  Der Schwerpunkt des Bauteils entscheidet \u00fcber die finale Form. Lege den Schwerpunkt daher so, dass er m\u00f6glichst tief in Richtung Druckplattform ausgerichtet ist.<\/span><\/p>\n

| <\/span> Konstruiere Wandst\u00e4rken mit mindestens 1,2 Millimetern, im Idealfall ein Vielfaches von 0,4 mm (Gr\u00f6\u00dfe der D\u00fcse). Dicke Wandst\u00e4rken bieten im Sinterprozess deutliche Vorteile.<\/span><\/p>\n

| <\/span> FDM mit Ultrafuse\u00ae-Filamenten erm\u00f6glicht die Herstellung von Metallteilen mit einer leichten Innenstruktur. Durch geschickte Konstruktion der Infills kann hier deutlich Gewicht gegen\u00fcber komplett gef\u00fcllten Bauteilen eingespart werden.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Die Nachbearbeitung: Metallteile auf Hochglanz<\/span>
<\/b>Additiv gefertigte Metallteile k\u00f6nnen verschiedenen Nachbearbeitungsverfahren unterzogen werden, um die Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t zu optimieren. Empfehlenswert ist im Bereich des Post-Processing zum einen das Perlenstrahlen f\u00fcr robuste, unempfindliche und matte Oberfl\u00e4chen und zum anderen das Polieren.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Fazit: Metallbauteile aus dem 3D-Drucker sind erschwinglich geworden<\/span>
<\/b><\/span><\/span>Was vor einigen Jahren noch Science-Fiction war, ist heute dank modernster Technik f\u00fcr die additive Fertigung kein Problem mehr. Insbesondere die FFF- bzw. FDM-Technologie \u00fcberzeugt mit hochpr\u00e4ziser, schneller Fertigung und gut steuerbaren Produktionsprozessen f\u00fcr den Metall-3D-Druck.<\/p>

Die neue Technologie ist auf dem Weg, dem selektiven Lasersintern (SLS) den Rang abzulaufen, da FDM bis zu 50 % g\u00fcnstiger ist und zudem noch exzellente M\u00f6glichkeiten f\u00fcr Leichtbauteile mit Infills bietet.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

D<\/span>u m\u00f6chtest mehr zum industriellen 3D-Druck\u00a0<\/span><\/i>erfahren<\/i>? Schau dir unsere weiteren Blog-Beitr\u00e4ge an oder kontaktiere uns!<\/span><\/i><\/h3>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\"\"<\/div><\/a>\n\t\t\t\t
3D-Druck<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tAnwendungsfall: Kundengeschenk Schmiedebeh\u00e4lter\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tWeiterlesen \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t1. M\u00e4rz 2025\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/article>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\"\"<\/div><\/a>\n\t\t\t\t
3D-Druck<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tAnwendungsfall: Rasierhobel\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tWeiterlesen \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t1. M\u00e4rz 2025\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/article>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\"\"<\/div><\/a>\n\t\t\t\t
3D-Druck<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tAnwendungsfall: N\u00e4hmaschine\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tWeiterlesen \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t1. Februar 2025\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/article>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tZur Blog-\u00dcbersicht<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Metall-3D-Druck aus dem FDM: bis zu 50 % preiswerter als SLS-Metall-3D-Druck Der 3D-Druck von Metallen hat das Potenzial, die metallverarbeitende Branche stark umzukrempeln. Extrem haltbare<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":630,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[],"class_list":["post-628","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-druck"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/628","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=628"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/628\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":641,"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/628\/revisions\/641"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/630"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=628"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=628"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/3ddruckdirekt.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=628"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}