3D-Druckpulver ist das Rohmaterial, das pulverbasierte additive Fertigungstechnologien wie selektives Lasersintern (SLS), direktes Metall-Lasersintern (DMLS), Elektronenstrahlschmelzen (EBM), Binder-Jetting und andere ermöglicht. Es gibt eine wachsende Zahl von Anbietern, die diese Spezialpulver anbieten.
Arten von 3D-Druck-Pulverherstellern
Es gibt mehrere große Kategorien von Unternehmen, die an diesem Markt beteiligt sind:
| Pulver Typ | Druckverfahren | Materialeigenschaften | Anwendungen | Vorteile | Benachteiligungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Polymer-Pulver | Selektives Laser-Sintern (SLS) | - Verschiedene Thermoplaste (Nylon, PA, PA 12, usw.) - Hohe Festigkeit und Haltbarkeit - Gute Hitzebeständigkeit - Große Auswahl an Farben verfügbar | - Funktionsprototypen - Endverbrauchsteile - Fertigungsvorrichtungen - Automobilteile - Konsumgüter | - Hohe Genauigkeit und Auflösung - Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften - Unterstützt komplexe Geometrien - Minimale Nachbearbeitung erforderlich | - Relativ hohe Kosten pro Druck - Begrenzte Materialauswahl im Vergleich zu anderen Verfahren |
| Metall-Pulver | Selektives Laserschmelzen (SLM) | - Edelstahl - Titanlegierungen - Inconel - Aluminiumlegierungen - Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis - Ausgezeichnete Hitzebeständigkeit - Korrosionsbeständigkeit | - Komponenten für die Luft- und Raumfahrt - Medizinische Implantate - Zahnprothetik - Hochleistungswerkzeuge und -formen - Schmuck | - Bietet außergewöhnliche mechanische Eigenschaften für anspruchsvolle Anwendungen - Ermöglicht die Herstellung von leichten und komplexen Metallteilen | - Erfordert eine kontrollierte Atmosphäre für den Druck - Hohe Kosten für Material und Ausrüstung - Spezielle Sicherheitsvorkehrungen erforderlich |
| Anorganische Pulver | Binder Jetting | - Sand (zum Gießen) - Keramik (Tonerde, Zirkoniumdioxid) - Glas - biokompatible Materialien (Hydroxylapatit) - hoher Schmelzpunkt - breites Spektrum an Materialeigenschaften je nach Pulver | - Sandgussformen - Herstellung komplexer Keramik- und Glaskomponenten - Medizin- und Dentalanwendungen - Knochenimplantate | - Relativ niedrige Kosten pro Druck - Große Auswahl an Materialien verfügbar - Bietet gute Details und Auflösung | - Geringere Festigkeit im Vergleich zu einigen anderen 3D-Druckverfahren - Erfordert zusätzliche Nachbearbeitungsschritte (z. B. Sintern) |
| Verbundwerkstoff-Pulver | Multi-Jet Fusion (MJF) | - Kombinationen aus Polymeren und anderen Materialien (z. B. Metall, Keramik) - Bieten einzigartige Eigenschaften auf der Grundlage der Verbundstoffmischung | - Funktionsprototypen - Leichte und stabile Bauteile - Fertigungshilfsmittel | - Ermöglicht die Herstellung von Teilen mit maßgeschneiderten Eigenschaften - Bietet gute Festigkeit und Hitzebeständigkeit | - Begrenzte Verfügbarkeit von Verbundwerkstoff-Pulvermaterialien - Der Druckprozess kann komplex sein |
Weltweit führende Anbieter von 3D-Druck-Pulver
Viele der größten Metallpulverhersteller bieten inzwischen 3D-Druckvarianten an:
| Anbieter | Schwerpunkt Material | Wichtige Produkte | Anwendungen | Reputation |
|---|---|---|---|---|
| GKN Pulvermetallurgie | Metalle (Nickellegierungen, Titanlegierungen, Werkzeugstähle) | Osprey®-Pulver - gaszerstäubte Pulver für hervorragende Fließfähigkeit und Druckfähigkeit | Luft- und Raumfahrt (Turbinenschaufeln, Fahrwerkskomponenten), Medizin (Zahnimplantate), Automobilbau (leichte Komponenten) | Branchenführer bei Metallpulvern, bekannt für konstante Qualität und ein breites Materialportfolio |
| Sandvik AB | Metalle (rostfreie Stähle, Werkzeugstähle, Superlegierungen) | Höganäs AM-Pulver - angeboten in verschiedenen Partikelgrößen und chemischen Zusammensetzungen | Luft- und Raumfahrt (Triebwerkskomponenten, Raketenteile), Medizin (Prothesenimplantate), Energie (Gasturbinen) | Bekannt für hochleistungsfähige Metallpulver mit ausgezeichneter Druckfähigkeit für verschiedene 3D-Drucktechnologien |
| Arkema | Polymere (PA 12, PA 11, TPU) | Kepstan® PA-Pulver - biobasierte und nachhaltige Polyamid-Pulver | Automobilindustrie (Innenteile, Prototypen), Konsumgüter (Sportbekleidung, Elektronik), Medizin (Arzneimittel) | Wegweisende biobasierte Materialien für den 3D-Druck, die eine nachhaltige Alternative für verschiedene Anwendungen darstellen |
| BASF SE | Polymere (PA 12, PA 6, TPU), Metalle (rostfreier Stahl, Aluminium) | Ultrafuse®- und Adsorb-Materialien - mit einer Reihe von Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen | Automobilindustrie (Funktionsprototypen, Leichtbauteile), Luft- und Raumfahrt (Kabinenteile), Medizin (chirurgische Instrumente) | Diversifizierter Chemieriese bietet ein umfassendes Portfolio an Pulvern für den 3D-Druck von Polymeren und Metallen |
| Evonik Industries AG | Polymere (PA 12, PA 6, PEEK), Metallzusatzstoffe | INFINAM®-Pulver - leistungsstarke und anwendungsspezifische Materialien | Medizin (orthopädische Implantate, chirurgische Instrumente), Luft- und Raumfahrt (Strukturbauteile), Industrie (Vorrichtungen und Halterungen) | Experte für Materialwissenschaften bietet innovative Pulver mit maßgeschneiderten Eigenschaften für anspruchsvolle Anwendungen |
| Tischlertechnik | Metalle (Nickellegierungen, Titanlegierungen, Speziallegierungen) | Zerstäubte Pulver für hervorragende Leistung in anspruchsvollen Umgebungen | Luft- und Raumfahrt (Hochtemperaturkomponenten), Medizin (Implantate, die eine hohe Biokompatibilität erfordern), Öl und Gas (korrosionsbeständige Teile) | Spezialstahlhersteller bekannt für hochwertige Pulver für kritische Anwendungen |
| LPW-Technologie | Metalle (Nickellegierungen, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen) | ScRAM-Pulver (Scalable Rapid Additive Manufacturing) - optimiert für LPW-3D-Drucksysteme | Medizin (Gliedmaßenprothesen, Zahnimplantate), Luft- und Raumfahrt (Strukturkomponenten für Trägerraketen) | Metallpulverlieferant mit starkem Fokus auf LPW-Technologie, der anwendungsspezifische Pulver anbietet |
| Höganäs AB | Metalle (Stahl, Eisen, Kupfer) | AM-Pulver mit Schwerpunkt auf Kosteneffizienz und Wiederverwertbarkeit | Automobilindustrie (Massenteile), Konsumgüter (Schmuck, Dekorationsartikel), Industrie (Werkzeuge, Funktionsprototypen) | Führender Anbieter von Metallpulvern für kostensensitive Anwendungen, der nachhaltige Praktiken fördert |
Wichtige Lieferanten von Polymermaterialien für 3D-Druckpulver
Das meiste Polymerpulver für die additive Fertigung stammt nach wie vor von großen Chemieproduzenten:
| Anbieter | Schwerpunkt Material | Wichtige Produkte | Anwendungen | Stärken | Überlegungen |
|---|---|---|---|---|---|
| GKN Pulvermetallurgie | Metalle | Nickellegierungen, Titanlegierungen, rostfreier Stahl, Aluminiumlegierungen | Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, medizinische Implantate | - Bekannt für hochwertige, sphärische Pulver - Umfangreiches Portfolio für verschiedene Druckverfahren (SLM, LPBF, EBM) - Starkes Engagement für Forschung und Entwicklung | - Begrenzte Verfügbarkeit einiger Materialien in kleineren Mengen |
| Sandvik AB | Metalle und Polymere | Titan, rostfreier Stahl, Werkzeugstahl, Polyamid (PA) 12 | Luft- und Raumfahrt, medizinische Implantate, Werkzeugbau | - Führender Anbieter von gaszerstäubten Metallpulvern - Bietet maßgeschneiderte Pulverlösungen - Breites Spektrum an Polymerpulvern für das selektive Lasersintern (SLS) | - Schwerpunkt auf Metallpulvern, mit einer kleineren Auswahl an Polymeren |
| Arkema | Polymere | Polyamid (PA) 12, Polyamid 11 (PA11), biokompatible PA-Pulver | Automobilindustrie, Konsumgüter, medizinische Geräte | - Bahnbrechende Innovationen bei Hochleistungs-Polymerpulvern - Speziell für verschiedene SLS-Anwendungen entwickelte Materialien - Starker Fokus auf leichte und nachhaltige Lösungen | - Begrenztes Angebot an Metallpulvern |
| BASF SE | Metalle und Polymere | Nickellegierungen, Kobalt-Chrom, Polyamid (PA) 12, hochtemperaturbeständige Polymere | Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, chemische Verarbeitung | - Umfangreiches Materialportfolio für verschiedene Anwendungen - Bietet maßgeschneiderte Pulverformulierungen - Kompetenz in der Herstellung von Metall- und Polymerpulvern | - Der Preis kann im Vergleich zu einigen Wettbewerbern höher sein |
| Evonik Industries AG | Polymere und Metalladditive | Polyamid (PA) 12, Polyetheretherketon (PEEK), Kalziumphosphat für Knochenimplantate | Medizinische Geräte, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie | - Spezialisiert auf Hochleistungspolymere für anspruchsvolle Anwendungen - Biokompatible Materialien für den medizinischen 3D-Druck - Bietet Metallpulverzusätze für verbesserte Druckbarkeit | - Begrenzte Auswahl an unedlen Metallpulvern |
| Höganäs AB | Metall-Pulver | Stahl, rostfreier Stahl, Eisen, Kupfer | Additive Fertigung, Metall-Spritzgießen (MIM) | - Führender Hersteller von zerstäubten Metallpulvern - Gleichbleibende Pulverqualität und enge Korngrößenverteilung - Kostengünstige Lösungen für verschiedene Anwendungen | - Schwerpunkt auf Standard-Metallpulvern mit begrenzten Anpassungsmöglichkeiten |
| Carpenter Technologie Gesellschaft | Metalle | Nickellegierungen, rostfreier Stahl, Speziallegierungen | Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas, medizinische Implantate | - Kompetenz in der Entwicklung von Hochleistungs-Metalllegierungen - Pulver, die für bestimmte Druckverfahren optimiert sind - Starker Fokus auf Materialeigenschaften und Leistung | - Relativ geringeres Produktionsvolumen im Vergleich zu einigen größeren Anbietern |
| LPW Technologie Ltd. | Metalle | Nickellegierungen, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, hochschmelzende Metalle | Luft- und Raumfahrt, medizinische Implantate, Automobilindustrie | - Bietet Pulver, die speziell für die LPBF-Technologie validiert sind - Enge Zusammenarbeit mit führenden Druckerherstellern - Fokus auf hohe Dichte und Fließfähigkeitseigenschaften | - Begrenzte Verfügbarkeit über ein ausgewähltes Händlernetz |
Distributoren und Wiederverkäufer von 3D-Druckpulvern
Neben der direkten Bestellung bei den Herstellern gibt es mehrere Zwischenhändler in der Lieferkette:
Metallpulver-Vertriebspartner für Additive
| Unternehmen | Wichtigste mitgeführte Materialien | Betreute Geografien |
|---|---|---|
| Nordamerikanische Höganäs | Metallpulver von Höganäs und anderen | USA und Kanada |
| Atlantic Ausrüstungsingenieure | Breites Spektrum an Eisen- und Nichteisenmetallen | USA |
| Pulverlegierung Corporation | Nickel, Titan, Aluminiumsorten | USA |
| Amerikanische Elemente | Große Vielfalt an Metallen und Chemikalien | Global |
| LPW-Technologie | Hersteller und Vertreiber | Europa, Nordamerika |
Diese größeren Vertriebsunternehmen bieten neben der Beschaffung und Lieferung von Materialien auch Mehrwertdienste wie Lagerhaltung, Logistik und technische Unterstützung. Sie helfen dabei, regionale Käufer mit führenden Pulverherstellern weltweit zu verbinden.
Es gibt auch verschiedene nationale Vertriebshändler in Ländern wie China, Singapur, Indien und anderen, die eher lokale Märkte bedienen. Dazu gehören Unternehmen wie Shanghai ST-powder Equipment. Da sich das Wachstum der AM-Industrie weltweit beschleunigt, werden wahrscheinlich noch mehr Pulververtreiber auftauchen.
Polymer Material Wiederverkäufer
Die meisten großen Chemieunternehmen arbeiten über Netze regionaler Vertriebshändler und Mischungen, um ihre sinterfähigen Polymerpulver zu liefern. Führende Anbieter von Kunststoffharzen und Filamenten wie Polymaker, Clariant und MakerBot führen jetzt auch 3D-Druckpulver. Und verschiedene E-Commerce-Shops, die sich auf die Maker-Community spezialisiert haben, haben kürzlich ihr Angebot um pulverförmige Druckmaterialien erweitert.
Mit der zunehmenden Zugänglichkeit eröffnen sich immer mehr Kanäle für die Beschaffung von Polymeren für das Pulverbettschmelzen und das Bindemittel-Jetting.
Palette der verfügbaren Materialien von Pulver-Lieferanten
Anbieter von 3D-Drucken und Pulverhersteller bieten inzwischen eine Vielzahl von Materialien an:
Metallpulver-Materialien für AM
| Material Klasse | Legierungstypen | Merkmale |
|---|---|---|
| Rostfreie Stähle | 316L, 304L, 17-4PH, 15-5PH | Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität |
| Werkzeugstähle | H13, M2, M4 | Hitze- und Verschleißfestigkeit |
| Aluminium-Legierungen | AlSi10Mg, AlSi7Mg | Geringes Gewicht, Wärmeleitfähigkeit |
| Nickel-Legierungen | Inconel 718, 625, Hastelloy | Hohe Festigkeit, chemische Beständigkeit |
| Kobalt-Chrom | CoCrMo, CoCrWNi | Biokompatibilität, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit |
| Titan-Legierungen | Ti6Al4V, TiAl | Luft- und Raumfahrt und medizinische Eignung |
Es werden ständig neue Legierungen für hohe Temperaturen, Verschleiß, Biokompatibilität und andere Anforderungen entwickelt.
Polymer-Pulver für Zusatzstoffe
| Material | Wichtige Eigenschaften | Drucker-Kompatibilität |
|---|---|---|
| Nylon 11, 12 | Stark, vielseitig | Selektives Laser-Sintern |
| TPU-Kunststoffe | Flexibel, elastisch | Mehrstrahlschmelzen, Laser-Pulverbett |
| PEEK | Hitzebeständigkeit | Laser-Pulverbettschweißen |
| PEKK | Sehr hohe Temperaturleistung | Neue Pulverbettsysteme |
| PPSU | Hydrostabilität, sterilisierbar | Geeignet für verschiedene Drucker |
Die verfügbaren Materialien reichen von Metalllegierungen bis zu Hochleistungspolymeren, wobei die Qualifizierung und Optimierung für den 3D-Druck bei allen Anbietern weitergeht.
Überlegungen zum Kauf von 3D-Druck-Pulver
| Faktor | Beschreibung | Auswirkungen auf den Druck | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Anwendung und Materialeigenschaften | Dies ist die Grundlage für Ihre Entscheidung. Was wollen Sie drucken? Berücksichtigen Sie die mechanische Eigenschaften (Kraft, Flexibilität), thermische Eigenschaften (Hitzebeständigkeit), und chemische Beständigkeit für das endgültige Teil benötigt. Soll es funktional oder dekorativ sein? | Wirkt sich direkt auf den Erfolg und die Funktionalität des Drucks aus. Das falsche Material kann dazu führen, dass es sich verzieht, Risse bekommt oder den vorgesehenen Zweck nicht erfüllt. | - Drucken einer Handyhülle: Benötigt ein starkes, leicht flexibles Material wie Nylon 12 (PA12) für die Stoßfestigkeit. - Herstellung eines Getriebes für eine Maschine: Erfordert ein hochfestes Material wie Polycarbonat (PC), das Belastungen standhalten kann. - Bau einer dekorativen Figur: Hierfür eignet sich ein eher ästhetisch orientiertes Material wie farbiger Sandstein. |
| Partikelgröße und -verteilung | Die Größe und Konsistenz der Pulverpartikel haben einen erheblichen Einfluss auf den Druckprozess. Eine gleichmäßige Partikelgröße gewährleistet eine gleichmäßige Schichtung und minimiert Druckfehler. | Beeinflusst die Oberflächenqualität, die Druckfähigkeit und die Nachbearbeitungsanforderungen. Eine uneinheitliche Partikelgröße kann zu ungleichmäßiger Sinterung, schwachen Schichten und der Notwendigkeit einer zusätzlichen Glättung führen. | - Feinere Partikel ( 100 Mikrometer) bieten eine bessere Fließfähigkeit, können aber zu einer raueren Oberflächenstruktur führen. |
| Fließfähigkeit des Pulvers | Damit ist gemeint, wie leicht sich das Pulver im Druckerbett bewegt und ausbreitet. Eine gute Fließfähigkeit gewährleistet einen gleichmäßigen Materialauftrag und vermeidet Druckprobleme. | Beeinträchtigt die Druckfähigkeit und beeinflusst die Dichte und strukturelle Integrität des fertigen Teils. Eine schlechte Fließfähigkeit kann zu ungleichmäßigen Schichten, schwachen Verbindungen und möglichen Druckfehlern führen. | - Pulver mit kugelförmigen Partikeln fließen tendenziell besser als solche mit unregelmäßigen Formen. - Die Hersteller bieten oft Pulver mit Zusatzstoffen an, um die Fließfähigkeit zu verbessern. |
| Sinterbarkeit & Schmelzpunkt | Die Sinterfähigkeit bestimmt, wie gut sich die Pulverpartikel während des Druckvorgangs verbinden. Der Schmelzpunkt beeinflusst die Einstellungen des Lasers oder der Wärmequelle, die für eine ordnungsgemäße Verschmelzung erforderlich sind. | Entscheidend für das Erreichen starker und dichter Endteile. Falsche Einstellungen oder ein Material mit schlechter Sinterfähigkeit können zu schwachen oder delaminierten Drucken führen. | - SLS-Pulver (Selective Laser Sintering) wie Nylon haben in der Regel einen niedrigeren Schmelzpunkt als die beim SLM (Selective Laser Melting) für Metalle verwendeten Pulver. - Materialien mit guter Sinterfähigkeit erfordern einen geringeren Energieaufwand, was die Druckzeit und den Energieverbrauch reduziert. |
| Kompatibilität mit Drucker | Vergewissern Sie sich, dass das gewählte Pulver mit Ihrem spezifischen 3D-Druckermodell und der Drucktechnologie (SLS, SLA, Binder Jetting usw.) kompatibel ist. | Unverträgliche Pulver können den Drucker beschädigen oder zu erfolglosem Drucken führen. | - Die meisten Druckerhersteller empfehlen bestimmte Pulver für eine optimale Leistung. - Auch Drittanbieter können kompatible Pulver anbieten, doch ist eine gründliche Recherche erforderlich, um die ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen. |
| Sicherheit und Handhabung | Einige 3D-Druck-Pulver, insbesondere Metalle, können Gesundheits- und Sicherheitsrisiken bergen. Beachten Sie die mit dem Material verbundenen Gefahren und die richtigen Handhabungsverfahren. | Schützt Ihre Gesundheit und sorgt für eine sichere Druckumgebung. | - Metallpulver können entflammbar sein, erfordern eine angemessene Belüftung und machen die Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) erforderlich. - Beziehen Sie sich immer auf das Sicherheitsdatenblatt (MSDS) für spezifische Handhabungsrichtlinien. |
| Kosten und Verfügbarkeit | Berücksichtigen Sie die Kosten pro Gewichtseinheit und das Gesamtbudget für Ihr Projekt. Berücksichtigen Sie auch Pulverabfälle und mögliche Recyclingoptionen. | Auswirkungen auf das Projektbudget und die Druckeffizienz. | - Beliebte Materialien wie Nylon 12 sind im Allgemeinen günstiger als Spezialmaterialien wie Metallpulver. - Beim Kauf größerer Mengen von Pulver wird oft ein Preisnachlass gewährt. |
Wo kann man 3D-Druckpulver kaufen?
| Material | Beschreibung | Typischer Preis (kg) | Einzelhändler (US) | Anwendungen |
|---|---|---|---|---|
| Nylon 12 (PA12) | Ein vielseitiges und robustes Kunststoffpulver, ideal für Funktionsprototypen und Endverbrauchsteile. Bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Steifigkeit und Haltbarkeit. | $599 - $649 (6kg) | * MatterHackers [MatterHackers Formlabs Nylon 12 Pulver] | * Automobilteile * * Zahnräder und funktionelle Komponenten * * Gehäuse und Verkleidungen * * Fertigungsvorrichtungen |
| TPU 90A | Ein flexibles und reißfestes Pulver, das sich gut für die Herstellung von Prototypen und Endverbrauchsteilen eignet, die gummiähnliche Eigenschaften erfordern. | $799 (unbekannt kg) | * SourceGraphics [SourceGraphics Formlabs TPU 90A SLS Powder] | * Dichtungen und Verschlüsse * * Medizinische Wearables * * Griffe für Sportgeräte * Prototyping von Elastomerkomponenten |
| Sinterit PA12 Glatt V2 | Eine Variante von Nylon 12-Pulver, die für ihre glatte Oberfläche bekannt ist, ideal für Teile, die eine hohe ästhetische Qualität erfordern. | $300 (2kg) | * Top 3D Shop [Top 3D Shop Sinterit PA12 Smooth V2 Fresh Powder] | * * Konzeptmodelle * * Schnappteile * * Prototypen von Konsumgütern |
| Metallpulver (z. B. rostfreier Stahl, Titan) | Wird beim selektiven Laserschmelzen (SLM) zur Herstellung hochfester und temperaturbeständiger Metallteile verwendet. | * Preis variiert je nach Metallart | * 3D Powder Hub [3D Powder Hub Metallpulver] * EOS GmbH [EOS Metallpulver] * MSE Supplies [MSE Supplies Metallpulver für den 3D-Druck] | * Komponenten für die Luft- und Raumfahrt * * Medizinische Implantate * * Werkzeug- und Formenbau * * Schmuck |
| Anycubic DLP-Handwerker-Harz | Technisch gesehen kein Pulver, sondern ein Harz, das keramische Füllstoffe enthält und bei der Küvettenpolymerisation zur Herstellung von Gegenständen mit keramikähnlicher Oberfläche verwendet wird. | $33.31 (unbekanntes Gewicht) | * AliExpress [AliExpress Anycubic DLP Craftsman Resin] | * Architektonische Modelle * * Kunst- und Designprototypen * * Begrenzte funktionale Anwendungen |
Wie viel kostet 3D-Druck-Pulver?
Die Kosten variieren je nach Material erheblich:
Typische Preise für 3D-Druckpulver
| Material | Preis pro kg |
|---|---|
| Aluminiumlegierung | $25 – $65 |
| Rostfreier Stahl 316L | $35 – $85 |
| Werkzeugstahl H13 | $45 – $120 |
| Titan Ti64 | $170 – $450 |
| Kobalt-Chrom | $110 – $350 |
| Inconel 718 | $140 – $600 |
| PA11, PA12 | $55 – $120 |
| PEEK | $100 – $600 |
Die Preise sinken bei höheren Abnahmemengen. Weniger verbreitete Spezialsorten sind wesentlich teurer. Es fallen zusätzliche Kosten für Qualitätskontrollen, spezielle Handhabung und regulierte Pulver an. Arbeiten Sie mit Ihren Lieferanten zusammen, um Lieferung, Prüfprotokolle und Lagerumschlag für Ihr Produktionsprofil und Ihr Risiko zu optimieren.
Vor- und Nachteile der wichtigsten Pulverhersteller
| Profis | Nachteile |
|---|---|
| Gestaltungsfreiheit und Komplexität | Materialverfügbarkeit und Kosten |
| Mit 3D-Schlüsseldruckpulvern lassen sich komplizierte Geometrien und Gitterstrukturen herstellen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht oder nur sehr schwer zu realisieren sind. Dies öffnet Türen für Innovationen in den Bereichen Leichtbau, Wärmeableitung und Fluiddynamik. | Die Auswahl an Metall- und Kunststoffpulvern, die für den 3D-Druck zur Verfügung stehen, wird immer größer, bleibt aber immer noch hinter den traditionellen Materialien zurück. Außerdem können bestimmte Hochleistungspulver deutlich teurer sein als ihre herkömmlichen Gegenstücke. |
| Ausgezeichnete Materialeigenschaften | Sicherheit und Handhabung |
| Pulver können so formuliert werden, dass sie eine breite Palette von Materialeigenschaften aufweisen, darunter hohe Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Dadurch eignen sie sich für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik. | Metallpulver, insbesondere solche, die feine Partikel enthalten, können beim Einatmen ein Gesundheitsrisiko darstellen. Angemessene Belüftung und persönliche Schutzausrüstung sind bei der Handhabung und den Druckverfahren von entscheidender Bedeutung. Außerdem können einige reaktive Pulver entflammbar oder explosiv sein, was besondere Lagerungs- und Handhabungsverfahren erfordert. |
| Leichte Teile | Nachbearbeitungsanforderungen |
| Der 3D-Druck mit bestimmten Pulvern, z. B. Titan- oder Aluminiumlegierungen, ermöglicht die Herstellung von leichten Teilen mit einem hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Dies ist von entscheidender Bedeutung für Anwendungen, bei denen die Gewichtsreduzierung ein Hauptanliegen ist, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt und in der Prothetik. | Die meisten aus Pulver gedruckten 3D-Teile müssen in gewissem Umfang nachbearbeitet werden, was den gesamten Produktionsprozess zeit- und kostenaufwändig macht. Dies kann die Entfernung von Stützstrukturen, Wärmebehandlung zum Spannungsabbau und Oberflächenbearbeitungstechniken umfassen. |
| Rapid Prototyping und On-Demand-Fertigung | Auswirkungen auf die Umwelt |
| Die Möglichkeit, direkt aus einer digitalen Designdatei zu drucken, ermöglicht die schnelle Erstellung von Prototypen für neue Designs und beschleunigt den Entwicklungszyklus. Darüber hinaus ermöglicht der 3D-Druck mit Pulver eine Fertigung auf Abruf, was den Bedarf an großen Lagerbeständen reduziert und den Abfall minimiert. | Die Herstellung von Metallpulvern kann energieintensiv sein, und die Entsorgung von Pulverabfällen erfordert sorgfältige Überlegungen zur Minimierung der Umweltauswirkungen. Die Forschung arbeitet an der Entwicklung nachhaltigerer Pulverproduktionsmethoden und Recyclingverfahren. |
| Reduzierter Materialabfall | Drucker-Kompatibilität |
| Beim 3D-Druck mit Pulver wird ein nahezu endkonturnaher Herstellungsprozess angewandt, der im Vergleich zu herkömmlichen subtraktiven Verfahren wie der maschinellen Bearbeitung den Materialabfall minimiert. Dies senkt nicht nur die Kosten, sondern fördert auch nachhaltige Fertigungsverfahren. | Nicht alle 3D-Drucker sind mit allen Arten von Pulvern kompatibel. Das spezifische Pulvermaterial, die Partikelgröße und die Fließeigenschaften müssen auf die Fähigkeiten des Druckers abgestimmt werden, um einen erfolgreichen Druck zu gewährleisten. |
Qualifizierung und Prüfung von 3D-Druck-Pulver
Die Pulverhersteller müssen die Qualität überprüfen, während die Teilehersteller die Materialien validieren müssen:
Wie Hersteller Metallpulver testen
- Chemische Analyse mittels optischer Emissions- oder Röntgenfluoreszenzspektroskopie
- Partikelgrößenverteilung durch Laserbeugung
- Form und Morphologie mittels SEM-Bildgebung
- Dichte und Fließfähigkeit nach MPIF-Standardmethoden
- Mechanische Prüfungen an gepressten oder gesinterten Proben
- Kurze Durchläufe durch Kundendrucker zur Validierung des Rohmaterials
Wie Endverbraucher Materialien qualifizieren sollten
- Überprüfung des Analysezertifikats der Legierungschemie
- Bestätigen Sie, dass die Partikelgrößenverteilung den Richtlinien des Druckers entspricht.
- Testdurchsatz durch das System Pulverhandhabungssystem
- Herstellung von Testteilen auf der Grundlage von Standardgeometrien wie Zugstäben
- Bewertung der erreichbaren Dichte im Verhältnis zu den verarbeiteten Eigenschaften
- Bewertung mechanischer Eigenschaften wie Härte und Zugfestigkeit an gedruckten Teilen
- Überprüfung der chemischen und mikrostrukturellen Einheitlichkeit durch Mikroskopie
Sowohl die Qualität des Eingangsmaterials als auch die Eigenschaften der gedruckten Ausgabe müssen den Anforderungen der Anwendung über mehrere Produktionslose hinweg entsprechen.
Normen rund um 3D-Druck-Pulver
| Aspekt | Beschreibung | Bedeutung für erfolgreichen 3D-Druck |
|---|---|---|
| Pulvercharakterisierung | In dieser ersten Phase werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Pulvers analysiert. Zu den wichtigsten Tests gehören: | Stellt sicher, dass das Pulver mit dem von Ihnen gewählten 3D-Druckverfahren kompatibel ist und die gewünschten endgültigen Teileigenschaften liefert. Inkonsistentes Pulver kann zu Druckfehlern, schlechter mechanischer Leistung und Zeit- und Materialverschwendung führen. |
| * Partikelgröße und -verteilung (PSD) | Misst den Bereich der Partikelgrößen und ihre relative Häufigkeit. Eine ideale PSD fördert eine gute Fließfähigkeit und Packungsdichte und minimiert die Entmischung während des Drucks. | * Beeinflusst die Druckbarkeit, die Oberflächenbeschaffenheit und die mechanische Festigkeit. |
| * Morphologie der Partikel (Form) | Analysiert die Form der Pulverpartikel (kugelförmig, unregelmäßig, etc.). | * Beeinflusst Packungsdichte, Fließfähigkeit und Laserabsorption beim Metalldruck. |
| * Chemische Zusammensetzung | Identifiziert die Elemente und ihre Anteile im Pulver. | * Entscheidend für Materialeigenschaften, Druckfähigkeit und Nachbearbeitungsanforderungen. Verunreinigungen können das Fließen behindern, Porosität verursachen oder die Eigenschaften des fertigen Teils verändern. |
| * Fließfähigkeit | Misst, wie leicht das Pulver unter seinem eigenen Gewicht fließt. | * Beeinflusst die Druckbarkeit, die Schichtbildung und die Dichte des fertigen Teils. Schlechte Fließfähigkeit kann zu ungleichmäßigen Schichten und Druckfehlern führen. |
| * Scheinbare Dichte und Klopfdichte | Bestimmt die Packungsdichte des Pulvers in losem und gestopftem Zustand. | * Beeinflusst den Materialverbrauch, die Schrumpfung während des Drucks und die Dichte des fertigen Teils. |
| Puderbett & Bedruckbarkeit | In dieser Phase wird geprüft, wie sich das Pulver während des Druckvorgangs verhält. Die Tests umfassen: | Optimiert die Druckparameter für konsistente, hochwertige Ergebnisse. Falsche Einstellungen können zu Druckfehlern, Verformungen oder sogar Maschinenausfällen führen. |
| * Laser-Sinterbarkeit/Schmelzbadanalyse (Metalldruck) | Bewertet das Schmelzverhalten und die Schmelzeigenschaften des Pulvers unter Laserenergie. | * Optimiert die Laserleistung, die Scangeschwindigkeit und die Schraffurabstände, um ein ordnungsgemäßes Schmelzen und Verbinden der Schichten zu gewährleisten. |
| * Analyse von Streuung und Beschichtung | Bewertet die Fähigkeit des Pulvers, sich zu einer gleichmäßigen Schicht aufzutragen und nach jedem Druckvorgang neu zu beschichten. | * Gewährleistet eine gleichmäßige Schichtdicke und minimiert Druckfehler wie Delamination. |
| Mechanische Eigenschaften | In dieser Phase wird die mechanische Leistung von 3D-Druckteilen aus dem qualifizierten Pulver bewertet. Die Tests umfassen: | Es wird überprüft, ob die fertigen Teile die Anforderungen der vorgesehenen Anwendung erfüllen. Unzureichende Materialeigenschaften können zum Versagen des Teils führen und die Funktionalität beeinträchtigen. |
| * Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung | Messen Sie die Fähigkeit des Materials, Zugkräften zu widerstehen. | * Entscheidend für beanspruchte Teile, wie z. B. Strukturbauteile. |
| * Druckfestigkeit | Misst den Widerstand des Materials gegen Quetschkräfte. | * Wichtig für Teile, die unter Druck stehen, wie Lager. |
| * Härte | Misst den Widerstand des Materials gegen Eindrücken. | * Relevant für Verschleißfestigkeit und Anwendungen, die eine harte Oberfläche erfordern. |
| * Ermüdungsfestigkeit | Bewertet die Fähigkeit des Materials, wiederholten Be- und Entladungen standzuhalten. | * Kritisch für Teile, die zyklischen Belastungen ausgesetzt sind. |
Probleme mit gefälschtem Pulver
| Aspekt | Potenzielles Risiko | Beispiel | Zu ergreifende Maßnahmen |
|---|---|---|---|
| Inhaltsstoffe | * Unbekannte oder schädliche Stoffe * Falsche Dosierung von Wirkstoffen * Fehlen von wichtigen Inhaltsstoffen | * Industrieller Talk (mit Krebs in Verbindung gebracht) in Babypuder * Unwirksame Medikamente in gefälschten Schmerzmitteln * Mangel an wichtigen Vitaminen in gefälschten Nahrungsergänzungsmitteln | * Achten Sie auf eine vollständige Liste der Inhaltsstoffe auf dem Etikett * Recherchieren Sie nach häufig gefälschten Inhaltsstoffen * Erkundigen Sie sich bei einer vertrauenswürdigen Quelle (Arzt, Apotheker), wenn Sie unsicher sind |
| Sicherheit | * Verunreinigung mit Bakterien oder Schimmelpilzen * Unsachgemäße Herstellungsverfahren, die zu Produktinstabilität führen * Inerte Füllstoffe, die allergische Reaktionen hervorrufen | * Hautreizungen oder -infektionen durch verunreinigtes Make-up-Puder * Puder, die aufgrund mangelhafter Herstellung verklumpen oder zusammenbacken * Hautausschläge oder Atemprobleme durch unbekannte Füllstoffe in Waschmitteln | * Achten Sie auf manipulationssichere Siegel * Kaufen Sie bei seriösen Händlern * Achten Sie auf Zertifizierungen von Sicherheitsorganisationen |
| Effektivität | * Eingeschränkte oder fehlende Funktionalität * Ungenaue Angaben zum Produkt * Kein erkennbarer Nutzen | * Make-up-Pulver, das nicht die versprochene Deckkraft bietet * Sportgetränkepulver mit minimalen Elektrolyten * Unwirksame Nahrungsergänzungsmittel zur Gewichtsabnahme | * Recherchieren Sie unabhängige Bewertungen des Produkts * Vergleichen Sie die Inhaltsstoffe mit denen seriöser Marken * Konsultieren Sie einen Arzt oder Ernährungsberater für Produktempfehlungen |
| Wirtschaftliche Auswirkungen | * Einnahmeverluste für rechtmäßige Unternehmen * Finanzierung krimineller Aktivitäten * Unlauterer Wettbewerb auf dem Markt | * Unterstützt Unternehmen, die in Forschung und Entwicklung investieren * Verhindert illegale Herstellungspraktiken * Schützt die Auswahl der Verbraucher und die Qualitätsstandards | * Kaufen Sie bei autorisierten Händlern * Melden Sie mutmaßliche Fälschungen den zuständigen Behörden * Achten Sie auf Preise, die zu gut erscheinen, um wahr zu sein |
Zukunftsaussichten für den 3D-Druck-Pulvermarkt
Die Branche ist für ein weiteres starkes Wachstum gerüstet:
- Breitere Materialien - Mehr Metalle, Verbundstoffe und Polymere entwickelt
- Verbesserte Puder - Höhere Reinheit, fein abgestimmte Eigenschaften
- Versorgungslogistik - Vermehrte Händler mit Lagerbeständen bieten Marktzugang
- Preissenkungen - Mit zunehmender Verbreitung sinken die Kosten für die Ausweitung der Anwendungen
- Qualitätsstandards - Spezifikationen, Prüfverfahren ermöglichen Leistungsgarantien
Weitere Fortschritte sind jedoch erforderlich:
- Kontinuierliche Weiterentwicklung der Werkstoffe zur Erfüllung der Anwendungsanforderungen
- Drucker-OEMs validieren neue Sorten zur Erweiterung der Optionen
- Reibungslose Integration der Lieferkette zur Sicherstellung der Lagerverfügbarkeit
- Messverfahren zur Überprüfung akzeptabler Wiederverwendungsmengen
- Definierte Wiederholbarkeitsmetriken zur Absicherung der Benutzer
Durch die weitere Zusammenarbeit zwischen Pulverherstellern, Druckerbauern und Endteilherstellern werden sich Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit weiter verbessern, um eine sich selbst tragende Benutzerbasis zu unterstützen.
FAQ
Wer sind die besten Anbieter von 3D-Druckpulver?
Die großen globalen Anbieter wie Sandvik, Höganäs, Rio Tinto, Carpenter Powder Products, AP&C und Arcam EBM bieten hochwertige Materialien für die meisten gängigen AM-Verfahren. Welches "am besten" ist, hängt von Ihrem spezifischen Drucker, Ihrer Anwendung, Ihrer Risikotoleranz und Ihrem Standort ab.
Wo kann ich kleine Mengen von 3D-Druckpulver kaufen?
Viele große Metallpulverhersteller bieten Prototyping-Mengen neuer Legierungen an. Weitere Quellen für kundenspezifische Pulver sind die Lohnverarbeiter Pyrogenesis, Pyromet und Specialty Metals Processing. Diese Anbieter können kleine Chargen neuer, auf Ihre Anforderungen zugeschnittener Zusammensetzungen zerstäuben.
Sollte ich direkt mit einem Hersteller oder Händler zusammenarbeiten, um Pulver zu beziehen?
Die Händler können neben den Pulvern, die sie von den führenden Herstellern beziehen, auch wertvolle Dienstleistungen in den Bereichen Lagerhaltung, Bestandsverwaltung und Versand anbieten. Dies kann die Logistik erheblich vereinfachen. Wenn Sie jedoch direkt mit den Herstellern zusammenarbeiten, können Sie auf eine größere Auswahl an Materialien zugreifen. Definieren Sie Ihre wichtigsten Anforderungen in Bezug auf Qualität, Risiko und Dienstleistungen, um den optimalen Kanal zu wählen.
Gibt es Materialunterschiede zwischen Laser- und Elektronenstrahldruckern?
Ja, die höhere Temperatur des Elektronenstrahlschmelzens ermöglicht höhere Legierungsgrade, größere Partikelgrößen und schnellere Herstellungsraten. Materialien, die auf DMLM/SLM-Systeme mit Lasern zugeschnitten sind, erfordern in der Regel eine viel strengere chemische Kontrolle, kleinere Partikel und eine geringere scheinbare Dichte. Arbeiten Sie eng mit Ihrem Maschinenlieferanten zusammen, um das geeignete Pulver speziell für Ihr System zu finden.
