Deutsch
English
Italiano
Metalle für 3D-Druck und Fertigung
Metalle zählen zu den wichtigsten Werkstoffen der Industrie: Sie verbinden Festigkeit und Härte mit Beständigkeit gegenüber Witterung und vielen Chemikalien. Auf dem PROTIQ Marketplace finden Sie Metalle für das selektive Laserschmelzen (SLM) – von Edelstahl, Werkzeugstahl und Aluminium über Kupfer und Messing bis zu Titan, Inconel und der Zinklegierung Zamak 5. Darüber hinaus können Sie Metallbauteile per CNC-Bearbeitung oder Gießverfahren bei uns anfragen.
Auf dieser Seite erfahren Sie, wie sich die wichtigsten Metalle unterscheiden, wofür sie sich eignen und welche Varianten es im 3D-Druck gibt.
Sie wissen bereits, welches Material Sie brauchen?
Dann laden Sie hier einfach Ihre fertigen Daten hoch. Alle Dateien werden automatisch geprüft, und Sie sehen sofort Preise verschiedener Hersteller.
Bauteil bestellen„In der Praxis zeigt sich, dass sich die Materialwahl im Metallbereich meist schnell über die Hauptanforderung des Bauteils eingrenzen lässt: Stahl für Festigkeit und Vielseitigkeit, Aluminium für Leichtbau und Kupfer für elektrische oder thermische Leitfähigkeit. Spannend wird es jedoch genau dort, wo Standardlösungen an Effizienzgrenzen stoßen – etwa bei komplexen Geometrien, kleineren Serien oder erhöhten Anforderungen an Haptik und Optik. In diesen Fällen spielen Werkstoffe wie Messing und Zinklegierungen wie Zamak ihre Stärke aus, da sie sich präzise und zugleich wirtschaftlich verarbeiten lassen. Wer diese Zusammenhänge früh berücksichtigt, trifft nicht nur eine technisch passende, sondern auch eine deutlich effizientere Materialentscheidung.“
Tobias Alf, PROTIQ GmbH
Welche Metalle werden in der Fertigung eingesetzt?
Die Wahl des Metalls richtet sich meist nach der Hauptanforderung an das Bauteil: Stahl für Festigkeit und Vielseitigkeit, Aluminium und Titan für den Leichtbau, Kupfer für elektrische und thermische Leitfähigkeit. Messing und die Zinklegierung Zamak 5 spielen ihre Stärken bei Optik, Haptik und guter Verarbeitbarkeit aus.
| Metall | Dichte in g/cm³ | Stärken | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| Stahl und Edelstahl | ca. 7,7 | Hohe Festigkeit und Härte, durch Legierung und Wärmebehandlung vielseitig einstellbar; Edelstahl je nach Chromanteil rostfrei | Funktions- und Strukturbauteile, Werkzeugeinsätze, Messer |
| Aluminium | ca. 2,7 | Leichtmetall mit gutem Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, gute elektrische und thermische Leitfähigkeit | Leichtbauteile, Gehäuse, Wärmetauscher und Kühlkörper |
| Kupfer | 8,9 | Nach Silber die höchste elektrische Leitfähigkeit (bis 58 MS/m), sehr hohe Wärmeleitfähigkeit | Induktoren, Stromschienen, Wärmetauscher, Kühlkörper |
| Messing | ca. 8,2–8,6 | Kupfer-Zink-Legierung mit goldgelber Farbe, gute Zerspanbarkeit, gute Gleiteigenschaften und Korrosionsbeständigkeit | Gleitlager, Zahnräder, Führungen, Deko- und Schmuckteile |
| Zink (Zamak 5) | ca. 6,2–6,4 | Hohe Maßhaltigkeit, gute mechanische Eigenschaften, hochwertige Optik und Haptik nach Oberflächenbeschichtung | Prototypen und Kleinserien von Druckgussteilen |
| Titan | ca. 4,4 | Sehr hohe Festigkeit bei geringer Dichte, gute Korrosionsbeständigkeit | Hochbelastete Leichtbaukomponenten |
Die Dichteangaben sind typische Richtwerte und hängen von der jeweiligen Legierung ab. Die genauen Kennwerte finden Sie in den Datenblättern der Hersteller.
↑ Zur ÜbersichtMetall
Stahl und Edelstahl
Stähle entstehen durch Legieren von Eisen mit Kohlenstoff und weiteren Elementen. Über die Legierungsbestandteile und eine Wärmebehandlung lassen sich Festigkeit, Härte und Verformbarkeit gezielt einstellen – deshalb gibt es für nahezu jede Anwendung einen passenden Stahl.
Stähle mit besonders hohem Reinheitsgrad zählen zu den Edelstählen. Enthält die Legierung zusätzlich mindestens 10,5 % Chrom, ist der Edelstahl rostfrei; die Höhe des Chromanteils bestimmt die Korrosionsbeständigkeit. Werkzeugstähle zeichnen sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften, hohe Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Härte aus.
Klassisch werden Stähle durch Schmieden oder spanend, etwa durch CNC-Fräsen, verarbeitet. Zusätzlich lassen sich Stahlbauteile additiv fertigen.
Für das selektive Laserschmelzen stehen auf dem PROTIQ Marketplace unter anderem zur Auswahl:
- Edelstahl – 1.4404, 1.4540, 1.4542, 1.4125 (440C) und CX
- Werkzeugstahl – 1.2709 und 1.2343 (H11)
- Vergütungsstahl – 1.7225
Metall
Kupfer
Kupfer zeichnet sich vor allem durch seine sehr hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit aus: Mit bis zu 58 MS/m leitet es nach Silber am besten. Zusammen mit seiner guten Verformbarkeit macht es das zu einem der wichtigsten Werkstoffe für die Elektrotechnik und für Bauteile mit Heiz- oder Kühlfunktion.
Kupfer wird seit Tausenden von Jahren genutzt und zählt zu den Halbedelmetallen. Neben reinem Kupfer, das die höchsten Leitfähigkeitswerte erreicht, kommen je nach Anwendung Kupferlegierungen zum Einsatz: Sie verbessern etwa Festigkeit und Steifigkeit, die Leitfähigkeit sinkt dabei jedoch.
Üblicherweise wird Kupfer als Kabel, Blechzuschnitt, gebogenes Strangprofil oder zerspantes Vollmaterial eingesetzt. Additiv gefertigt eignet es sich besonders für Induktoren, Stromschienen, Wärmetauscher und Kühlkörper mit integrierten Kanälen.
Für das selektive Laserschmelzen stehen auf dem PROTIQ Marketplace unter anderem zur Auswahl:
- Reinkupfer – bis zu 59 MS/m (≈ 101 % IACS), auch als Variante low-O₂
- RS-Kupfer
- CuCr1Zr – Kupfer-Chrom-Zirkonium für mechanisch belastbare Bauteile
Leichtmetall
Aluminium
Aluminium zählt zu den Leichtmetallen: Mit einer Dichte von etwa einem Drittel der von Stahl ist es besonders für den Leichtbau interessant. Hinzu kommen gute elektrische und thermische Leitfähigkeit und eine gute Korrosionsbeständigkeit.
Je nach Anwendung und Herstellverfahren gibt es zahlreiche Aluminiumlegierungen mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften; je nach Zusammensetzung lassen sie sich zusätzlich durch eine Wärmebehandlung härten. Gusslegierungen sind für das Aluminiumdruckgießen großer Stückzahlen ausgelegt, Knetlegierungen für umformende und spanende Verfahren wie das CNC-Drehen und -Fräsen – sie erreichen sehr hohe Festigkeiten und werden etwa für Strangprofile und hoch belastete Bauteile eingesetzt.
Neben den klassischen Verfahren lässt sich Aluminium sehr gut additiv verarbeiten, insbesondere im selektiven Laserschmelzen.
↑ Zur Übersicht
Zinklegierung
Zink und Zamak 5
Die Zinklegierung Zamak 5 wird in großem Umfang im Zinkdruckguss verarbeitet. Gussteile aus Zink bieten eine hohe Maßhaltigkeit, gute mechanische Eigenschaften und – mit einer Oberflächenbeschichtung – eine hochwertige Optik. Für Prototypen und Kleinserien ist der Druckguss jedoch meist nicht wirtschaftlich; hier ist die additive Fertigung eine Alternative.
In reiner Form wird Zink vor allem für den Korrosionsschutz von Eisen- und Stahlwerkstoffen und in der Batteriefertigung eingesetzt. Zamak bezeichnet eine Familie von Zinklegierungen mit Zusätzen von Aluminium, Magnesium und Kupfer. Gemeinsam mit dem Aluminiumdruckguss entstehen so viele Metallbauteile des täglichen Bedarfs in sehr großen Stückzahlen. Gegenüber Kunststoffbauteilen bieten Zinkbauteile eine hochwertigere Haptik und Optik sowie bessere mechanische Eigenschaften.
Weil der 3D-Druck ohne Werkzeug auskommt, lassen sich Bauteile aus Zamak 5 schon vor der geplanten Großserie fertigen – für Prototypen, Kleinserien und Ersatzteile.
↑ Zur Übersicht
Kupferlegierung
Messing
Messing ist eine Kupferlegierung mit Zink. Charakteristisch sind die goldgelbe Farbe, die gute Zerspanbarkeit, die hohe Korrosionsbeständigkeit und die gute Wärmeleitfähigkeit. In Kombination mit Stahlbauteilen eignet sich Messing dank guter Gleiteigenschaften etwa für Gleitlager, Zahnräder und Führungen.
Mit sinkendem Zinkanteil geht die goldgelbe Farbe in Goldrot über, und die Eigenschaften des Kupfers treten stärker hervor. Durch seine Farbe eignet sich Messing außerdem für Deko- und Schmuckanwendungen – individuelle, oft sehr komplexe Teile, die sich gut additiv fertigen lassen.
↑ Zur Übersicht
Weitere Metalle
Welche weiteren Metalle gibt es für den 3D-Druck?
Neben Stahl, Kupfer, Aluminium, Zink und Messing stehen für das selektive Laserschmelzen weitere Metalle für besondere Anforderungen zur Auswahl – etwa Titan für den Leichtbau, Nickelbasislegierungen für hohe Temperaturen oder Invar 36 für eine sehr geringe Wärmeausdehnung.
- Titan – Gr. 5 (3.7164) und Gr. 23 ELI (3.7165)
- Inconel – IN625 und IN718
- Kobalt-Chrom – CoCrW
- Eisen-Nickel-Legierung – Invar 36
- Magnesium
Verfahren
Metallbauteile per 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Guss
Metallbauteile lassen sich additiv im selektiven Laserschmelzen, spanend per CNC-Bearbeitung oder in Gießverfahren herstellen. Je nach Bauteil und Material wählen Sie das Verfahren direkt im Konfigurator oder fragen Ihr Projekt einfach bei uns an – vom Einzelteil bis zur Serie.
3D-Druck (SLM)
Im selektiven Laserschmelzen entstehen Metallbauteile Schicht für Schicht direkt aus 3D-Daten – ohne Werkzeug und mit großer Gestaltungsfreiheit, etwa für innenliegende Kanäle oder Leichtbaustrukturen.
CNC-Bearbeitung
Durch Drehen und Fräsen entstehen Bauteile mit hoher Maßgenauigkeit und definierter Oberflächenqualität – für Einzelteile und Prototypen ebenso wie für Serien.
Gießverfahren
Für größere Stückzahlen kommen Gießverfahren infrage. Ob ein Gießverfahren für Ihr Bauteil geeignet ist, klären wir gern im Rahmen einer Projektanfrage.
Häufige Fragen zu Metallen in der Fertigung
Welche Metalle kann man 3D-drucken?
Auf dem PROTIQ Marketplace stehen für das selektive Laserschmelzen (SLM) unter anderem Edelstahl, Werkzeugstahl, Vergütungsstahl, Aluminium (AlSi10Mg), Kupfer, CuCr1Zr, Messing, Titan, Inconel, Kobalt-Chrom, Invar 36, Magnesium und die Zinklegierung Zamak 5 zur Auswahl. Alle Metalle für SLM
Welches Metall ist am leichtesten?
Unter den genannten Metallen haben Magnesium und Aluminium die geringste Dichte; Aluminium wiegt etwa ein Drittel so viel wie Stahl. Titan verbindet eine geringe Dichte mit sehr hoher Festigkeit.
Welches Metall leitet Strom am besten?
Kupfer hat nach Silber die höchste elektrische Leitfähigkeit. Reinkupfer erreicht im 3D-Druck bei PROTIQ bis zu 57 MS/m (≈ 100 % IACS) und eignet sich damit etwa für Induktoren und Stromschienen.
Was ist der Unterschied zwischen Stahl und Edelstahl?
Edelstähle sind Stähle mit besonders hohem Reinheitsgrad. Enthalten sie zusätzlich mindestens 10,5 % Chrom, sind sie rostfrei. Die Höhe des Chromanteils bestimmt die Korrosionsbeständigkeit.
Welcher Stahl eignet sich für den Werkzeugbau?
Für den Werkzeugbau eignen sich besonders Werkzeugstähle wie 1.2709 und 1.2343 (H11), da sie hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit bieten.
Kann man Zamak 3D-drucken?
Ja. Die Zinklegierung Zamak 5 lässt sich im selektiven Laserschmelzen verarbeiten. Das eignet sich vor allem für Prototypen, Kleinserien und Ersatzteile, für die sich ein Druckgusswerkzeug nicht lohnt.
↑ Zur Übersicht
