Stahl im 3D-Druck: Edelstahl, Werkzeugstahl und Vergütungsstahl

Im Metall-3D-Druck werden Stähle im selektiven Laserschmelzen (SLM) verarbeitet – von korrosionsbeständigen Edelstählen wie 1.4404 (316L) über hochfeste, aushärtbare Edelstähle wie 1.4540 bis zu Werkzeugstählen wie 1.2709, die nach der Wärmebehandlung über 2.000 MPa Zugfestigkeit erreichen. Typische Bauteile sind hochbelastete Funktionsteile, Werkzeugeinsätze mit Kühlkanälen, Messer und Ersatzteile.

Auf dem PROTIQ Marketplace wählen Sie aus zahlreichen Stählen, laden Ihre 3D-Daten hoch und vergleichen die Angebote – PROTIQ ist selbst einer der Hersteller.

• Stähle im Überblick
• Welcher Stahl?
• Verfahren
• Nachbearbeitung
• Anwendungen
• FAQ

• 2.030 ± 70 MPaZugfestigkeit von Werkzeugstahl 1.2709 (wärmebehandelt)
• 1.730 ± 10 MPaZugfestigkeit von Edelstahl CX (wärmebehandelt)
• mind. 30 %Bruchdehnung von Edelstahl 1.4404 (wie gebaut)
• 0,4 mmminimale Wandstärke der Stähle mit PROTIQ-Datenblatt

Stähle im Überblick

Welche Stähle gibt es für den 3D-Druck?

Auf dem PROTIQ Marketplace stehen korrosionsbeständige und hochfeste Edelstähle, Werkzeugstähle, Vergütungsstähle sowie niedriglegierte und warmfeste Stähle zur Auswahl. Sie unterscheiden sich vor allem in Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Härte.

Stähle mit PROTIQ-Datenblatt

Werte laut PROTIQ-Materialdatenblatt, lasergeschmolzen.

Weitere Stähle auf dem Marketplace

Darüber hinaus stehen auf dem PROTIQ Marketplace weitere Stähle zur Auswahl, zum Beispiel:

• Edelstahl 1.4542 (17-4PH) – ausscheidungshärtbarer, hochfester rostfreier Stahl
• Warmarbeitsstahl 1.2343 (H11) – Werkzeugstahl für thermisch belastete Werkzeuge
• Vergütungsstahl 1.7225 – im Maschinenbau verbreitet, hohe Festigkeit und Zähigkeit
• Niedriglegierte Stähle S420 (1.0980) und S700 (1.8974)
• Warmfester Stahl 1.5415 – für Bauteile unter thermischer Belastung

Die Kennwerte finden Sie in den Datenblättern im Konfigurator. Welche Stähle aktuell verfügbar sind, sehen Sie im Konfigurator – oder Sie fragen uns direkt an.

Auswahl

Welcher Stahl passt zu meinem Bauteil?

Das hängt davon ab, was Ihr Bauteil vor allem können muss: Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit oder Eignung als Werkzeug.

Verfahren

Wie wird Stahl 3D-gedruckt?

Stahlbauteile entstehen im selektiven Laserschmelzen (SLM): Metallpulver wird in dünnen Schichten auf eine Bauplattform aufgetragen, ein Laser schmilzt es entlang der Bauteilkontur auf. Schicht für Schicht entsteht so das Bauteil – direkt aus den CAD-Daten, ohne Formen oder Werkzeuge.

Vorteile von Stahl im selektiven Laserschmelzen

• Hohe Festigkeit und Temperaturbelastbarkeit
• Härtbar und gut nachbearbeitbar
• Gute Maßhaltigkeit und Detailgenauigkeit
• Große Werkstoffvielfalt für unterschiedliche Anforderungen
• Mehr Designfreiheit als mit klassischen Fertigungsverfahren, etwa für integrierte Kühlkanäle

So funktioniert das selektive Laserschmelzen

Nachbearbeitung

Wie werden Stahlbauteile aus dem 3D-Druck nachbearbeitet?

Nach dem Druck werden die Stützstrukturen entfernt. Optional folgt eine Wärmebehandlung, um Spannungen abzubauen oder Härte und Festigkeit einzustellen. Die Oberfläche wird je nach Anforderung geschliffen, gestrahlt oder poliert; Passungen und eng tolerierte Funktionsflächen werden mechanisch nachbearbeitet, etwa durch Fräsen, Drehen oder Reiben.

Für die Stähle gelten als Richtwerte eine minimale Wandstärke von 0,4 mm und eine Genauigkeit von ± 0,7 % (min. 0,1 mm).

Tipp: Gewinde nachträglich schneiden

Gewinde lassen sich zwar direkt mitdrucken, empfehlenswert ist es aber, sie in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt einzubringen: Gedruckte Gewindegänge sind oft zu rau, um ihre Funktion zuverlässig zu erfüllen. Wird dagegen der Kernlochdurchmesser mitgedruckt, lassen sich Normgewinde einwandfrei in das Vollmaterial schneiden.

• Finishing-Optionen
• Gewinde im 3D-Druck

Anwendungen

Wofür werden Stahlbauteile aus dem 3D-Druck eingesetzt?

Vor allem im Maschinen- und Werkzeugbau, in der Chemie- und Lebensmitteltechnik, für Messer sowie für Ersatzteile, die nicht mehr lieferbar sind.

Maschinen- und Werkzeugbau

Hochbelastete Funktionsteile, Halterungen, Verbindungselemente und komplexe Geometrien aus Stahl und Edelstahl. Werkzeugstähle wie 1.2709 und H11 (1.2343) bieten hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit – und Werkzeugeinsätze können direkt mit integrierten Kühlkanälen gefertigt werden. Mehr zum Werkzeugbau

Chemie- und Lebensmitteltechnik

Korrosionsbeständige Edelstähle wie 1.4404 (316L) eignen sich für Düsen, Ventile, Halterungen oder Gehäuse, die mit aggressiven Medien oder Reinigungsprozessen in Kontakt kommen. Der 3D-Druck ermöglicht dabei reinigungsfreundliche Geometrien ohne Schweißnähte.

Oldtimer und Ersatzteile

Für Oldtimer und ältere Maschinen sind viele Metallteile nicht mehr lieferbar. Halterungen, Gehäuse oder Funktionsteile lassen sich aus Stahl oder Edelstahl als Einzelstück nachfertigen – ohne Werkzeug. Mehr zu Ersatzteilen

FAQ

Häufige Fragen zu Stahl im 3D-Druck

Welche Stähle können 3D-gedruckt werden?

Auf dem PROTIQ Marketplace stehen unter anderem Edelstähle wie 1.4404 (316L), 1.4540, 1.4542, CX und 1.4125, Werkzeugstähle wie 1.2709 und 1.2343 (H11), Vergütungsstähle sowie niedriglegierte und warmfeste Stähle zur Auswahl. Verarbeitet werden sie im selektiven Laserschmelzen (SLM).

Welcher Stahl ist am korrosionsbeständigsten?

Für korrosive Medien und Reinigungsprozesse ist der austenitische Edelstahl 1.4404 (316L) die bewährte Wahl. Die aushärtbaren Edelstähle 1.4542, 1.4540 und CX sind ebenfalls rostfrei, aber vor allem auf hohe Festigkeit ausgelegt.

Wie fest ist Stahl aus dem 3D-Druck?

Das hängt stark vom Werkstoff und von der Wärmebehandlung ab. Laut PROTIQ-Datenblättern reicht die Zugfestigkeit von 670 ± 50 MPa bei Edelstahl 1.4404 bis zu 2.030 ± 70 MPa bei wärmebehandeltem Werkzeugstahl 1.2709.

Können Stahlbauteile aus dem 3D-Druck gehärtet werden?

Ja. Viele Stähle lassen sich nach dem Druck wärmebehandeln, um Härte und Festigkeit einzustellen – etwa Werkzeugstahl 1.2709 laut PROTIQ-Datenblatt auf 53 ± 2 HRC oder Edelstahl CX auf 50 HRC.

Kann man Gewinde in Stahlbauteile drucken?

Möglich ist es, empfehlenswert ist aber, Gewinde nachträglich zu schneiden. Gedruckte Gewindegänge sind zu grob und rau; wird der Kernlochdurchmesser mitgedruckt, lassen sich Normgewinde einwandfrei schneiden.

Für welche Anwendungen eignet sich 3D-gedruckter Stahl?

Für hochbelastete Funktionsteile, Werkzeugeinsätze mit Kühlkanälen, Halterungen und Maschinenteile, korrosionsbeständige Bauteile für Chemie- und Lebensmitteltechnik, Messer sowie Ersatzteile – vom Prototyp bis zur Kleinserie.

Wie bestelle ich ein Stahlbauteil?

Laden Sie Ihre 3D-Daten im Konfigurator hoch, wählen Sie den Stahl und die Stückzahl, vergleichen Sie die Angebote mit Preis und Lieferzeit und wählen Sie eines aus. Bei Fragen zu Werkstoff oder Wärmebehandlung schreiben Sie uns eine E-Mail.

Weitere Informationen

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