Metall-3D-Druck im Jahr 2025: DMLS vs. Binder Jetting erklärt

Das Gesicht der Metallfertigung hat sich verändert. Der 3D-Druck von Metallen ist nicht länger ein fernes futuristisches Experiment im Jahr 2025, sondern hat sich als Eckpfeiler der industriellen Produktion etabliert. Doch parallel zu dieser Entwicklung stellt sich die allgegenwärtige Frage, die sich jedes Unternehmen und jeder Ingenieur stellen möchte, nun ja: Welcher 3D-Druckservice für Metall ist der beste für mein Projekt?

Dies sind die Schwergewichte in diesem Bereich: Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS) und Metall-Binder-Jetting (BJT). Beide erzeugen diese komplexen Metallteile, aber sie arbeiten nach völlig unterschiedlichen Prinzipien, und die Wahl des falschen Verfahrens kann zu unnötigen Kosten oder zum Scheitern unter Druck führen.

>Bei Norck begleiten wir unsere Kunden tagtäglich an solche technischen Scheidewege. Dieser Leitfaden entmystifiziert die Unterschiede zwischen DMLS und Binder Jetting, damit Sie eine fundierte Entscheidung für Ihren Produktionszyklus 2025 treffen können.

Verstehen der Technologien

Was ist DMLS?

"Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS) ist eine Technologie, bei der ein leistungsstarker Faserlaser zum präzisen Schmelzen und Verbinden von Metallpulverschichten eingesetzt wird. Da das Metall vollständig aufgeschmolzen werden muss, sind die im DMLS-Verfahren hergestellten Teile sehr dicht und dicht, und manchmal übertreffen sie die von gegossenen oder geschmiedeten Metallen.

Was ist Binder Jetting?

Binder Jetting kann als ein "Hochgeschwindigkeits"-Metall-3D-Druckservice bezeichnet werden. Dabei kommt kein Laser zum Einsatz, sondern ein Druckkopf, der ein flüssiges Bindemittel auf eine Schicht Metallpulver aufträgt, wodurch das Ganze effektiv "verklebt" wird. Nach Beendigung des Druckvorgangs verbleibt es in einem "grünen" Zustand, d. h. es ist spröde und kann nur in einem Ofen gesintert werden.

1. Festigkeit und Materialintegrität

Wenn es um die mechanische Leistung geht, hat DMLS die Oberhand. Da der Laser während des Drucks eine vollständige metallurgische Verbindung herstellt, sind die Teile zu fast 100 % dicht und isotrop.

• DMLS: Ideal für funktionale Endverbrauchsteile in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie.

• Binder Jetting: Obwohl der Sinterprozess zu einem stark gebundenen Bauteil führt, entsteht in der Regel immer ein gewisses Maß an Porosität, das nur eine Dichte von 95 % bis 98 % erreichen kann. Dies ist für andere Verwendungszwecke, wie z. B. eine Düsentriebwerksturbine und eine Halterung in der Luft- und Raumfahrt, noch nicht ausreichend.

2. Geschwindigkeit und Skalierbarkeit

Hier glänzt das Binder Jetting. Im Jahr 2025 ist Binder Jetting die bevorzugte Wahl für Unternehmen, die vom "Prototyping" zur "Massenproduktion" übergehen.

• DMLS: Der Laser muss buchstäblich jedes einzelne Detail in jedem Teil zeichnen. Das bedeutet, dass die Bauzeit linear ansteigt, wenn Sie ein ganzes Tablett mit Komponenten haben. Daher eignet sich DMLS besser für kleine Chargen hochkomplexer Teile.

• Binder Jetting: Der Druckkopf deckt das gesamte Bett in einem einzigen Durchgang ab und legt den Binder für Dutzende von Teilen auf einmal auf. Er kann ein komplettes Bauvolumen in einem Bruchteil der Zeit drucken, die DMLS benötigt. Wenn Sie bis nächste Woche 500 Metallhalterungen benötigen, ist Binder Jetting höchstwahrscheinlich der effizienteste Weg.

3. Präzision und Oberflächengüte

Wenn Ihr Entwurf winzige interne Kanäle aufweist (wie konforme Kühlung in Formen) oder extreme Maßgenauigkeit erfordert, ist DMLS der Gewinner.

• DMLS: Der Laser ist unglaublich fein und ermöglicht "enge" Toleranzen und scharfe Details. Die Oberflächengüte ist gleichmäßig und wirkt wie feines Schleifpapier.

• Binder Jetting: Die Teile schrumpfen während des Sinterns im Ofen erheblich - manchmal um 15 bis 20 %.

4. Kostenüberlegungen

Als Geschäftsinhaber oder Beschaffungsmanager ist das Endergebnis oft der entscheidende Faktor.

• DMLS: Im Allgemeinen sind die Kosten pro Teil höher. Dies ist auf den hohen Energieverbrauch der Laser, das Erfordernis von Stützstrukturen, die manuell entfernt werden müssen, und den langsameren Durchsatz zurückzuführen.

• Binder Jetting: Wesentlich geringere Kosten bei hohen Stückzahlen. Da es schneller ist und keine Stützstrukturen benötigt, sinkt der "Preis pro Teil" mit steigender Auftragsmenge erheblich.

5. Nachbearbeitungsanforderungen

Der 3D-Metalldruck ist noch lange nicht beendet, wenn der Drucker ein Projekt fertiggestellt hat.

• DMLS: Die Teile werden auf die Metallbauplatte geschweißt. Sie benötigen "Stützen", um den durch die Hitze verursachten Verformungseffekt zu verhindern. Die Entfernung dieser "Stützstrukturen" kann nur durch manuelle Arbeit, Drahterodieren oder CNC-Bearbeitung erreicht werden.

• Bindemittelspritzen: Da sie durch loses, pulverförmiges Material unterstützt werden, können sie ohne Druckstützen drucken. Allerdings ist ein zusätzlicher Sinterprozess im Ofen erforderlich, der mehrere Stunden dauert, und es kann auch heißes isostatisches Pressen erforderlich sein, wenn Sie eine 100%ige Dichte erreichen wollen.

Schlussfolgerung: Welches Verfahren brauchen Sie?

Im Jahr 2025 hängt die Entscheidung zwischen DMLS und Binder Jetting von den Zielen Ihres Projekts ab:

• Entscheiden Sie sich für DMLS: Wenn Sie Hochleistungsbauteile für die Luft- und Raumfahrt, medizinische Implantate mit zertifizierter Biokompatibilität oder Teile mit komplexen inneren Gitterstrukturen benötigen, die extremem Druck standhalten müssen.

• Binder Jetting: Wenn Sie eine Serienproduktion von 50 bis 5.000 Teilen benötigen, mit dem Ziel, die "Kosten pro Einheit" in großen Chargen von funktionellen Industriekomponenten mit akzeptabler geringer Porosität zu senken.

Norck glaubt nicht an einen "one-size-fits-all"-Ansatz. Unsere Fertigungsplattform analysiert Ihre CAD-Daten und das erforderliche Volumen, um den effizientesten Weg vorzuschlagen. Unser Team sorgt dafür, dass Ihre Teile nach den höchsten Qualitätsstandards geliefert werden.

Kontaktieren Sie uns noch heute, und einer unserer professionellen Ingenieure wird Ihnen bei der Entscheidung helfen, welche additive Metalltechnologie die richtige für Ihre Produktionsziele im Jahr 2025 ist.