Können 3D-Drucker Metall und Holz drucken? Ender 3 & Mehr

Roy Hill 31-05-2023
Roy Hill

Wenn Sie sich fragen, ob der Ender 3 oder andere 3D-Drucker Metall oder Holz drucken können, sind Sie nicht allein. Diese Frage stellen sich viele Menschen, nachdem sie sich mehr für das Thema interessiert haben, und ich habe beschlossen, sie in diesem Artikel zu beantworten.

Der Ender 3 kann weder reines Holz noch reines Metall drucken, aber Holz & metallinfundiertes PLA ist ein weit verbreitetes Material, das mit dem Ender 3 gedruckt werden kann. Sie sind kein Ersatz. Es gibt 3D-Drucker, die auf den 3D-Druck von Metall spezialisiert sind, aber diese sind viel teurer und können zwischen 10.000 und 40.000 US-Dollar kosten.

Der Rest dieses Artikels wird einige weitere Details über den 3D-Druck von Metall & holzverstärktem Filament sowie einige Informationen über 3D-Drucker aus Metall enthalten, also bleiben Sie bis zum Ende dabei.

    Können 3D-Drucker & der Ender 3 3D-Drucker Metall & Holz?

    Spezialisierte 3D-Drucker können Metall mit einer Technologie namens Selektives Lasersintern (SLS) drucken, aber dazu gehört der Ender 3 nicht. Kein 3D-Drucker kann derzeit reines Holz drucken, obwohl es PLA-Hybride gibt, die mit Holzmaserungen gemischt sind und beim 3D-Druck das Aussehen und sogar den Geruch von Holz erzeugen.

    Um mit einem 3D-Drucker Metall drucken zu können, müssen Sie eine Menge Geld für einen SLS-3D-Drucker ausgeben, wobei ein preisgünstiger Drucker in der Regel zwischen 10.000 und 40.000 Dollar kostet.

    Sie müssen dann lernen, wie man den Drucker richtig bedient, und weitere Teile sowie das Material selbst, ein Metallpulver, kaufen. Das kann ziemlich teuer werden und ist definitiv nicht für den durchschnittlichen Hobbyisten zu Hause zu empfehlen.

    Der Sinterit Lisa auf 3DPrima kostet rund 12.000 $ und hat ein Bauvolumen von nur 150 x 200 x 150 mm. Er bietet den Anwendern eine Möglichkeit, wirklich funktionale Teile mit großer Maßgenauigkeit und erstaunlichen Details herzustellen.

    Ein weiteres Teil, der so genannte Sandblaster, dient zum Reinigen, Polieren und Nachbearbeiten der Drucke aus einem SLS-3D-Drucker. Er verwendet Schleifmaterial und Druckluft, um das Äußere Ihres Modells zu durchdringen und die Details hervorzuheben.

    Den Preisen auf 3DPrima zufolge kostet das Pulver rund 165 US-Dollar pro Kilogramm und wird in 2-Kilo-Chargen geliefert.

    Wenn Sie eine bessere Vorstellung davon haben möchten, was SLS ist und wie es funktioniert, verlinke ich ein Video weiter unten unter der Überschrift Billigster Metall-3D-Drucker.

    Wir können kein reines Holz in 3D drucken, da es auf die hohen Temperaturen reagiert, die zum Extrudieren erforderlich sind, da es eher verbrennen als schmelzen würde.

    Es gibt jedoch spezielle Komposit-Filamente, bei denen PLA-Kunststoff mit Holzmaserungen vermischt ist, so genanntes holzinfundiertes PLA.

    Siehe auch: 14 Wege, wie PLA nicht am Bett kleben bleibt - Glass & More

    Sie haben viele holzähnliche Eigenschaften wie das Aussehen und sogar den Geruch, aber bei genauem Hinsehen kann man manchmal erkennen, dass es sich nicht um reines Holz handelt. Die Modelle, die ich in Holz gedruckt gesehen habe, sehen jedoch fantastisch aus.

    Ich habe mit Holz 3D gedruckt, um meinem XBONE-Controller einen neuen Look zu verpassen

    Im nächsten Abschnitt erfahren wir Wesentliches über metall- und holzgetränktes PLA-Filament.

    Was ist metallinfundiertes & holzinfundiertes PLA Filament?

    Metallinfundiertes Filament ist eine Mischung aus PLA und Metallpulver, in der Regel in Form von Kohlenstoff, Edelstahl oder Kupfer. PLA mit Kohlenstofffasern ist aufgrund seiner Langlebigkeit und Stärke sehr beliebt. Holzinfundiertes Filament ist eine Mischung aus PLA und Holzpulver und sieht dem Holz sehr ähnlich.

    Diese mit Metall und Holz durchsetzten PLA-Filamente sind in der Regel teurer als normales PLA, mit einem Preisanstieg von etwa 25 % oder mehr. Normales PLA kostet etwa 20 $ pro kg, während diese Hybride für 25 $ und mehr für 1 kg zu haben sind.

    Diese Filamente können Ihre Standard-Messingdüsen ziemlich stark abnutzen, insbesondere Kohlefaserfilamente, daher ist es eine gute Idee, in einen Satz gehärteter Stahldüsen zu investieren.

    Ich habe einen Artikel mit dem Titel 3D-Druckerdüsen - Messing vs. Edelstahl vs. gehärteter Stahl geschrieben, der einen guten Einblick in die Unterschiede zwischen den drei wichtigsten Düsentypen gibt.

    MGChemicals Wood 3D Printer Filament ist eine gute Wahl, um hochwertiges Holzfilament zu erhalten, das bei Amazon zu einem respektablen Preis gekauft werden kann.

    Es handelt sich um eine Mischung aus Polymilchsäure (PLA) und Holzpartikeln, die laut Sicherheitsdatenblatt aus 80 % PLA und 20 % Holz besteht.

    Bei Holzfilamenten gibt es Mischungen von 10 % bis 40 % Holz, wobei die höheren Anteile eher zu Problemen wie Verstopfung und Fadenbildung führen, so dass die 20 %-Marke ein guter Richtwert ist.

    Manche Holzfilamente riechen beim Drucken sogar leicht nach Holz! Die Nachbearbeitung Ihrer Holzdrucke ist eine großartige Idee, bei der Sie das Material wie reines Holz beizen können, damit es auch wirklich so aussieht.

    Schauen wir uns nun einige Carbonfaser-Filamente an, die in der 3D-Druck-Community beliebt sind.

    Ein hervorragendes Carbonfaser-Filament ist das PRILINE Carbonfaser-Polycarbonat-Filament, das eine Mischung aus Polycarbonat-Filament (sehr stark) und Carbonfaser ist.

    Dieses Filament ist zwar teurer als üblich, aber wenn Sie sich einen wirklich starken 3D-Druck wünschen, der viele Stöße und Beschädigungen aushält, ist dies eine erstaunliche Wahl. Berichten zufolge enthält es schätzungsweise 5-10 % Kohlefaserstränge und kein Pulver wie andere Hybride.

    Dieses Filament hat viele Vorteile, wie zum Beispiel:

    • Hohe Maßhaltigkeit und verzugsfreier Druck
    • Ausgezeichnete Schichthaftung
    • Einfache Entfernung der Stütze
    • Sehr hohe Hitzetoleranz, ideal für funktionale Outdoor-Drucke
    • Sehr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht.

    Kann man Metall von zu Hause aus 3D-drucken?

    Sie können definitiv Metall zu Hause 3D-drucken, aber Sie müssen viel Geld ausgeben, nicht nur für den SLS 3D-Drucker, sondern auch für das benötigte Zubehör und die teuren 3D-Druck-Metallpulver. 3D-Drucken von Metall erfordert in der Regel Drucken, Waschen und Sintern, was weitere Maschinen bedeutet.

    Es gibt viele verschiedene Arten von 3D-Metalldrucktechnologien, von denen jede ihre eigenen Anforderungen, Eigenschaften und Funktionen hat.

    PBF oder Powder Bed Fusion ist eine 3D-Drucktechnologie für Metall, bei der das Metallpulver Schicht für Schicht aufgetragen und dann mit einer extrem heißen Wärmequelle verschmolzen wird.

    Der 3D-Metalldruck ist ein komplizierter Prozess, der ein Gasversorgungssystem erfordert, das Stickstoff oder Argon in die Druckkammer integriert, um die atmosphärische Luft loszuwerden.

    In einer sauerstofffreien Umgebung können Sie viele der auf dem Markt befindlichen SLS-Pulver verwenden, z. B. Onyx PA 11 Polyamid, eine bessere Alternative zum Standard PA 12.

    One Click Metal ist ein Unternehmen, das an erschwinglichen 3D-Metalldruckern arbeitet, die keine drei Maschinen benötigen, sondern mit nur einer arbeiten können.

    Sie können die 3D-Drucke direkt aus dem 3D-Drucker verwenden, ohne dass sie gesintert oder entbindert werden müssen. Wie Sie sehen, ist das Gerät sehr groß, so dass es nicht unbedingt in ein normales Büro passt, aber es ist definitiv möglich.

    Die Entwicklung der Technologie in letzter Zeit bedeutet, dass wir einer 3D-Drucklösung aus Metall immer näher kommen, auch wenn viele Patente und andere Hindernisse dem im Wege stehen.

    Da die Nachfrage nach 3D-Metalldruck steigt, werden immer mehr Hersteller in den Markt einsteigen, was zu günstigeren Metalldruckern führen wird, die wir nutzen können.

    Was ist der billigste Metall-3D-Drucker?

    Einer der günstigsten Metall-3D-Drucker auf dem Markt ist der iRo3d, der rund 7.000 $ für das Modell C kostet und eine Selective Powder Deposition-Technologie (SPD) verwendet. Er kann verschiedene Arten von Metalldrucken mit einer Schichthöhe von nur 0,1 mm herstellen und hat ein Bauvolumen von 280 x 275 x 110 mm.

    Das Video unten zeigt, wie es aussieht und funktioniert - eine wirklich beeindruckende Kreation.

    Sie können diesen 3D-Drucker erwerben, indem Sie auf die Website von iro3d gehen und per E-Mail eine Direktbestellung aufgeben, obwohl sie nach einem Hersteller suchen, der dieses Modell produziert und vertreibt.

    Das Erstaunliche an dieser Technologie ist, dass sie die Festigkeit des Metalls in keiner Weise verringert, keinerlei Schrumpfung aufweist und Drucke in etwa 24 Stunden herstellen kann.

    Die erforderliche Nachbearbeitung kann bedeuten, dass Sie einen Brennofen benötigen, um den 3D-Druck zu backen.

    Ein neuer Töpferofen kann um die 1.000 Dollar kosten, ein gebrauchter sogar ein paar hundert Dollar. Wir müssten Temperaturen von über 1.000°C erreichen, es ist also definitiv kein einfaches Projekt.

    Welche Arten von Metall können 3D-gedruckt werden?

    Folgende Metallarten können in 3D gedruckt werden:

    Siehe auch: Einrichten von BLTouch & CR Touch auf Ender 3 (Pro/V2)
    • Eisen
    • Kupfer
    • Nickel
    • Zinn
    • Blei
    • Bismut
    • Molybdän
    • Kobalt
    • Silber
    • Gold
    • Platin
    • Wolfram
    • Palladium
    • Wolframkarbid
    • Martensitaushärtender Stahl
    • Borkarbid
    • Siliziumkarbid
    • Chrom
    • Vanadium
    • Aluminium
    • Magnesium
    • Titan
    • Rostfreier Stahl
    • Kobalt Chrom

    Edelstahl hat die Eigenschaften von Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit. Viele Branchen und Hersteller verwenden Edelstahl für den 3D-Druck.

    Edelstahl wird aufgrund seiner Härte und Festigkeit häufig in der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt und im Maschinenbau verwendet und eignet sich auch für Kleinserienprodukte und Ersatzteile.

    Kobaltchrom ist ein temperatur- und korrosionsbeständiges Metall, das hauptsächlich für technische Anwendungen wie Turbinen und medizinische Implantate verwendet wird.

    Maraging-Stahl ist ein leicht zu bearbeitendes Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit, das effektiv für die Serien des Spritzgusses und des Aluminiumdruckgusses verwendet wird.

    Aluminium ist eine typische Gusslegierung, die ein geringes Gewicht und gute thermische Eigenschaften aufweist. Sie können Aluminium für die Automobilindustrie verwenden.

    Nickellegierung ist ein hitze- und korrosionsbeständiges Metall und wird häufig für Turbinen, Raketen und in der Luft- und Raumfahrt verwendet.

    Ist 3D-gedrucktes Metall stabil?

    3D-gedruckte Metallteile verlieren in der Regel nicht an Festigkeit, vor allem nicht mit der Selective Powder Deposition-Technologie. Die Festigkeit von 3D-gedruckten Metallteilen kann sogar noch erhöht werden, indem einzigartige innere Zellwandstrukturen bis in den Mikrometerbereich verwendet werden.

    Es funktioniert durch einen computergesteuerten Prozess und kann dazu führen, dass häufige Probleme wie Brüche vermieden werden. Mit den Verbesserungen in der Forschung und Entwicklung im Bereich des 3D-Drucks von Metall bin ich mir sicher, dass 3D-gedrucktes Metall nur noch stärker wird.

    Du kannst sogar starke Metallteile herstellen, indem du die Chemie als Strategie einsetzt und die richtige Menge an Sauerstoff in Titan verwendest, um das Objekt mit Stärke und Schlagfestigkeit zu verbessern.

    Roy Hill

    Roy Hill ist ein leidenschaftlicher 3D-Druck-Enthusiast und Technologie-Guru mit umfassendem Wissen rund um den 3D-Druck. Mit über 10 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet beherrscht Roy die Kunst des 3D-Designs und -Drucks und ist zu einem Experten für die neuesten 3D-Drucktrends und -technologien geworden.Roy hat einen Abschluss in Maschinenbau von der University of California, Los Angeles (UCLA) und hat für mehrere namhafte Unternehmen im Bereich 3D-Druck gearbeitet, darunter MakerBot und Formlabs. Er hat auch mit verschiedenen Unternehmen und Einzelpersonen zusammengearbeitet, um individuelle 3D-Druckprodukte zu entwickeln, die ihre Branchen revolutioniert haben.Neben seiner Leidenschaft für den 3D-Druck ist Roy ein begeisterter Reisender und Outdoor-Enthusiast. Er verbringt gerne Zeit in der Natur, wandert und campt mit seiner Familie. In seiner Freizeit betreut er auch junge Ingenieure und teilt sein umfangreiches Wissen über den 3D-Druck über verschiedene Plattformen, darunter seinen beliebten Blog „3D Printerly 3D Printing“.