Aluminium im 3D-Druck: Leichtmetall mit Potenzial

Aluminium zählt zu den vielseitigsten Werkstoffen in der modernen Fertigung. Als Leichtmetall mit hervorragenden mechanischen und physikalischen Eigenschaften ist es besonders für den Leichtbau prädestiniert. Auch im Bereich der additiven Fertigung  gewinnt Aluminium zunehmend an Bedeutung.

Ein moderner Werkstoff mit vielseitigen Eigenschaften

Aluminium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Al und zählt zu den am häufigsten vorkommenden Metallen in der Erdkruste. Es gehört zur Gruppe der Leichtmetalle und zeichnet sich durch sein geringes Gewicht, seine gute Verarbeitbarkeit und seine vielseitigen Einsatzmöglichkeiten aus. Seit seiner industriellen Nutzung im 19. Jahrhundert hat sich Aluminium zu einem unverzichtbaren Werkstoff in zahlreichen Branchen entwickelt.

Aluminium besitzt eine Reihe von physikalischen und chemischen Eigenschaften, die es besonders attraktiv für technische Anwendungen machen. Es ist leicht, korrosionsbeständig und verfügt über eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit. Zudem lässt sich Aluminium gut formen, schweißen und recyceln, was es zu einem nachhaltigen Werkstoff macht.

Je nach Legierungszusammensetzung können Aluminiumwerkstoffe unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Manche Legierungen lassen sich durch Wärmebehandlung zusätzlich härten, andere sind besonders gut für spanende oder umformende Verfahren geeignet.

Aluminium in der additiven Fertigung

Aluminium lässt sich sehr gut additiv verarbeiten, insbesondere durch Verfahren wie:

• Selektives Laserschmelzen (SLM)

Vorteile von Aluminium im SLM-Verfahren

• Gewichtsreduktion durch optimiertes Design
• Funktionsintegration in einem einzigen Bauteil
• Schnelle Prototypenentwicklung und kleine Serienfertigung

Anwendungsgebiete

Prototypenbau

Aluminium ist ein bevorzugter Werkstoff im modernen Prototypenbau. Seine Kombination aus geringem Gewicht, hoher Festigkeit und guter Bearbeitbarkeit macht es ideal für die Entwicklung und Erprobung neuer Produkte.

Serienbau

Neben klassischen Fertigungsmethoden wie Druckguss oder Strangpressen gewinnt auch die additive Fertigung zunehmend an Bedeutung für die Serienproduktion. Durch den 3D-Druck lassen sich Aluminiumbauteile mit komplexen Geometrien und integrierten Funktionen herstellen – ideal für kleine bis mittlere Serien, bei denen Flexibilität und Designfreiheit gefragt sind.

Leichtbaukonstruktionen

Aluminium zählt zu den bevorzugten Werkstoffen im 3D-Druck, wenn es um Leichtbauanwendungen geht. Das geringe spezifische Gewicht des Metalls ermöglicht die Herstellung von Bauteilen, die trotz ihrer Leichtigkeit eine hohe strukturelle Festigkeit aufweisen. Diese Kombination ist besonders in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie oder der Medizintechnik von zentraler Bedeutung.

Aluminium kombiniert mit PA12 – Alumide

Alumide ist ein metallgefülltes Kunststoffmaterial, das aus PA12 und feinem Aluminiumpulver besteht. Es wird im Selektiven Lasersinterverfahren (SLS) verarbeitet und bietet eine einzigartige Kombination aus mechanischer Stabilität, thermischer Belastbarkeit und metallischer Optik.

Alumide ermöglicht die Fertigung komplexer Geometrien ohne Stützstrukturen. Die Bauteile sind langlebig, abriebfest und detailgenau. Dank der Pulverbetttechnologie lassen sich auch Kleinserien wirtschaftlich produzieren – mit hoher Maßhaltigkeit und Endnutzerqualität.

Eigenschaften:

• Hohe Steifigkeit und Formstabilität: Ideal für mechanisch beanspruchte Bauteile.
• Erhöhte Wärmeleitfähigkeit: Durch den Aluminiumanteil wird Wärme effizienter abgeführt.
• Temperaturbeständigkeit bis ca. 175 °C: Geeignet für thermisch belastete Anwendungen.
• Metallische Optik: Graumetallic Oberfläche mit Designcharakter.
• Gute Nachbearbeitbarkeit: Schleifen, Polieren und Färben sind problemlos möglich.
• Leicht poröse, matte Oberfläche: Funktional und optisch ansprechend.