Herstellung von Metallteilen mit komplexer Innenstruktur

Gussformen mit 3D Innenkühlung

DMT 3D Metalldruck Technologie ist in der Lage, Produkte mit komplexer Innenstruktur herzustellen. Hierzu zählt Gussform mit 3 dimensionalen Kühlkanälen. Bereits viele Gussformen nach diesem Herstellungsverfahren werden in Industrien wie die Autoproduktion eingesetzt und zeichnen sich durch hervorragende Kühlungseigenschaften unter anderem im Spritzguss- und Druckgussverfahren sowie in Heißpräge aus.

Insbesondere durch die Verkürzung des Produktionszyklus trägt das Verfahren zur Produktivitätssteigerung bei. Gleichmäßige Temperaturverteilung auf der Gussoberfläche verhindert unerwünschte Verformung von Kunststoffprodukten, im Spritzgussverfahren wird zum Beispiel das Verkleben von Aluminiumresten verhindert und sorgt für insgesamt bessere Qualität.

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Hier sehen Sie die Funktionsweise unseres 3D Druckers InssTek MX-4

Korrosionsprobleme, die bei der Herstellung von Kühlkanälen auf "powder bed fusion" Produktionsweise auftreten und zu Verstopfung der Kühlkanälen führen können, werden gänzlich ausgeschlossen.

Was die DMT Technologie in Bezug auf Herstellung von Gussformen mit interner 3D Kühlmittelzufuhr besonders von "powder bed fusion" unterscheidet, ist die Möglichkeit, nicht nur neue Gussformen herstellen sondern bereits existierende Gussformen mit neuen Kühlkanälen versehen zu können.

Es gibt viele Methoden, Gussformen mit 3D Kühlkanälen zu versehen. Die populärsten 2 Methoden sind unten beschrieben.


Kupferrohr einfügen:

Bei der Herstellung von Gussformen wird Kupferrohr in die dafür vorgesehene Nute eingefügt und mit DMT Technologie versiegelt. Durch Verwendung von Kupferrohr wird die Korrosionsgefahr minimiert.

Neues Verfahren für 3D Kühlkanal Herstellung:

Bei dem von InssTek entwickelte und patentierte Coupon-Verfahren stellt man Teile der erwünschten Formen vorab her und fügt diese im Zuge des 3D Metalldrucks zu einem vollständigen Gefüge zusammen. Diese, bereits in der Massenproduktion bewährte Methode eignet sich besonders für komplizierte Strukturen und besitzt hervorragende Korrosionsbeständigkeit.

Verwendung handelsüblicher Metallpulver

Während die meisten 3D Metalldrucker nur das eigens hergestellte, sehr teure Spezialmetallpulver verwenden, benötigt unser DMT 3D Metalldrucker handelsübliche Industriemetallpulver.

Alloy Class Alloy
Steels P20, P21
H13
D2, (M2, M4)
304, 316, 420
S7, A2
17-4PH, PH 13-8Mo, CPM 1V, Invar
Copper Cu-Ni, Cu-Sn, AI Bronze
Aluminium 4017, 4140, 4340
Alloy Class Alloy
Titanium CP Ti
Ti-6-4
Ti-6-2-4-2, Ti-6-2-4-6
Nickel Base 600, 625, 690
713, 718, 738
Hastelloy X, Waspalloy, C-276, Nistelle C
Cobalt Base CoCr, Stellite 6, Stellite 21, Stellite 706, MERL 72
Tin White Metal

The table shows just the metals already printed with our technology so far. Almost every week a new metal is added to our experience.

Herstellung von Hochleistungs-Multimetall

Mit der DMT-Technologie ist es möglich, eine Struktur aus mehreren Metallen oder Legierungen herzustellen. Selbst während des Fertigungsprozess kann die Metallpulverzuführung beliebig und innerhalb kürzester Zeit variiert werden. DMT Metall 3D Drucker haben 2, 3 oder mehr Metallpulverbehälter die jeweils verschiedene Metallarten aufnehmen können. Somit ist es möglich, die hergestellten Werkstücke in ihren metallurgischen und mechanischen Eigenschaften und Belastbarkeiten zu optimieren und somit die Nutzungsdauer und Funktionalität um ein vielfaches zu erhöhen. Dies ist eine distinktive Besonderheit der DMT 3D Druck Technologie.


Das Herstellen von Strukturen aus mehreren Metallen oder Legierungen bringt zwei signifikante Vorteile mit sich; zum einen reduzieren sich die Kosten drastisch für Werkstücke aus teuren und speziellen Metallgemischen bzw. Legierungen. Das ist möglich indem gewünschte Metalle oder Legierungen gezielt in eine Struktur eingebracht werden können, damit Ihre besonderen Eigenschaften gezielt eingesetzt werden können. Zum anderen ist es möglich, völlig neue Konzepte während einer Produktentwicklung anzuwenden. Zum Beispiel kann der Grundkörper einer Druckform aus wärmeleitendem Kupfer oder Kupferlegierung bestehen und die Arbeitsflache aus Werkzeugstahl, um eine hohe Verschleißfestigkeit zu gewährleisten. Diese, mit DMT 3D Metalldruck Verfahren hergestellten Druckformen mit hohem Wärmeleitkoeffizienten werden bereits in mehreren Industriezweigen erfolgreich eingesetzt.

Instandsetzung und Reparatur von beschädigten metallischen Produkten

Die Reparatur und Instandsetzung von metallischen Produkten ist eine der wichtigsten Funktionen der DMT Technologie. Beschädigte Oberflächen und Formen jeglicher Art können in den Originalzustand gebracht werden, indem man mit exakt gleicher Metallzusammensetzungen die Beschädigung repariert.

Es stehen mehrere Methoden zur Auswahl. Zum einen wird ein beschädigtes Teil 3-Dimensional gescannt und die entstandene 3D CAD Datei mit der originalen 3D CAD Datei verglichen.

Eine weitere, wichtige Anwendungs-möglichkeit des DMT 3D-Druckers ist das Auto-Tracking mit semi-teach-to-Learn“ Technologie.


Dies ermöglicht 3-Dimensionale Oberflächen, gleich ob kurven- und/oder schrägförmig, ohne die Original CAD/CAM Datei zu rekonstruieren. Hierbei werden geometrische Informationen basierend auf der Oberfläche und Ihrer Kontur in Echtzeit selbst kreiert. Drei oder mehr Koordinaten (u.a. X, Y und Z) werden dann für diese imaginäre Oberfläche bestimmt.

Die DMT Reparatur und Instandsetzung Technologie hat sich inzwischen in vielen Industriezweigen, wie etwa in Kraftwerken, in der Elektronik-, Automobil-, Raumfahrtbranche und in der Luftfahrtindustrie durchgesetzt. Insbesondere in letztere , da sich komplett neue Möglichkeiten der Triebwerks- und Leichtbaukonstruktion ergeben.

Instandsetzung metallischer Produkte

DMT 3D Drucker sind in der Lage, überholbedürftige und/oder Ausschussteile mit Hilfe eines 3D-Scans und dem anschließenden Vergleich mit der Original CAD Datei zu reparieren bzw. zu modifizieren. Hierbei werden automatisch Oberflächen oder Strukturen die der Original CAD Zeichnung identisch sind, nicht berücksichtigt. Der DMT 3D Drucker komplettiert das, was sich zwischen dem Gescannten und der CAD Zeichnung nicht überlappt. Dies kann selbst bei überdimensionalen Teilen angewandt werden.

Überlegene mechanische Eigenschaften

Die metallurgische Struktur der mit DMT 3D Metalldruck hergestellten Produkte, ist von gleicher oder besserer Qualität als geschmiedete Werkstücke, vergleichbar selbst mit gehärtetem Werkstoff. Sie zeigt eine nahezu 100%ige Verdichtung des Gefüges aufgrund des vollständigen Metallpulverschmelzens und der anschließenden schockartigen Aushärtung.

Produktion von Formen aus hochwertigem Metallpulver

Metallpulver, das nicht zum Druck verwendet wurde, eingesammelt und wiederverwendet. Materialverlust ist deshalb sehr gering, was gerade bei hochwertigen Metalllegierungen wie Ti-, Co-, Ni Legierungen und bei hitzebeständigen Metalllegierungen sehr hilfreich ist. So wird auf InssTek-Anlage künstliche Gelenke mit poröser Oberflächen Ti Beschichtung zur Anwendung in der Chirurgie hergestellt.

DMT Technologie ist ferner in der Lage, aus einer 3D CAD Datei schnell und unkompliziert Formen zu kreieren. Sie ist deshalb hervorragend geeignet für kundenspezifische Auftragsproduktion und e-manufacturing. Diese Möglichkeit findet in der Medizin-, Rüstungs- und Elektrizitätsindustrie hohe Akzeptanz.

Kreation neuer Metall-Legierungen

Eine ständige Herausforderung in der Metallurgie ist die Herstellung von Mustern mit genau den gewünschten chemisch, mechanischen Eigenschaften. In der DMT 3D Metalldruck Technologie bieten wir die Möglichkeit, verschiedene Metalle in mehrere Trichter einzufüllen. Die Pulvermenge aus den einzelnen Trichtern wird genauestens dosiert und fließt in dem genau gewünschten Verhältnis in das Schmelzbad ein. Im Schmelzbad herrscht zu jederzeit aktive Konvektionsströmung, so dass eine gleichmäßige Durchmischung der verschiedenen Metallpulver gewährleistet wird. Auf diese Weise können wir Metalllegierungsmuster in gewünschter Zusammensetzung und Form herstellen.