Häufige Fragen zum 3D-Druck mit Metall

Was früher wie Science-Fiction klang, ist heute industrielle Realität: Bauteile aus Metall entstehen Schicht für Schicht aus Pulver – ohne Gussformen, ohne Fräsen, ohne Grenzen im Design. Der 3D-Druck mit Metall ermöglicht neue Anwendungen, individuelle Geometrien und eine effiziente Produktion ab Stückzahl eins. Doch wie funktioniert das eigentlich? Welche Werkstoffe kommen infrage? Und wo liegen die technischen Besonderheiten? Wir beantworten die meistgestellten Fragen.

Welche Metalle kann man im 3D-Druck verwenden?

Grundsätzlich lassen sich im 3D-Druck zahlreiche Metalle verarbeiten. Das Material-Portfolio umfasst eine Vielzahl an Stählen, Leichtmetallen wie Aluminium und sogar Edelmetallen. 

Selbst ungewöhnliche Werkstoffe wie hochreines Kupfer oder Zinklegierungen können mittlerweile additiv gefertigt werden. So ist es PROTIQ als erstem 3D-Druckdienstleister gelungen, sogar 100 % reines Kupfer mittels Selektivem Laserschmelzen zu verarbeiten. Auch die Zinklegierung Zamak 5 lässt sich dank eines von PROTIQ entwickelten Prozesses im 3D-Druck verarbeiten. Diese Innovationen eröffnen völlig neue Anwendungsfelder – von hochleitfähigen Kupferspulen in der Elektrotechnik bis zu schnellen Prototypen aus Zink ohne teure Gussformen.

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Was sind Vorteile von additiv gefertigten Metallteilen gegenüber klassischen Verfahren?

Die additive Fertigung von Metallteilen bietet gegenüber konventionellen Verfahren mehrere Vorteile:

Schnelle Produktionszeit: Bauteile können wesentlich zügiger gefertigt werden, da z.B. Werkzeuge oder Formen entfallen. Dies beschleunigt Prototyping und Kleinserien erheblich.

Individuelle Geometrien: Jedes Teil kann individuell angepasst oder einzigartig hergestellt werden. Änderungen am Design erfordern nur die Anpassung der CAD-Daten, nicht eines ganzen Werkzeugs.

Hohe Gestaltungsfreiheit: Additive Technologien ermöglichen eine Formgebung, die mit traditionellen Fertigungen nicht erreichbar ist. Selbst hochkomplexe Geometrien – etwa innere Hohlräume, Gitterstrukturen oder organische Freiformflächen – lassen sich im 3D-Druck realisieren.

Funktionsintegration: Durch den Schichtaufbau können mehrere Bauteilfunktionen in einem Stück kombiniert werden. Bauteile lassen sich z.B. mit internen Kanälen für Kühlung oder Kabel direkt „aus einem Guss“ drucken, was Montageaufwand reduziert.

Diese Punkte führen dazu, dass die additive Fertigung eine außergewöhnliche Designfreiheit und neue Möglichkeiten im Produktdesign bietet. Konstrukteure können in ganz neuen Richtungen denken, da 3D-Druck die Restriktionen klassischer Fertigung sprengt. Insbesondere bei kleinen Losgrößen oder sehr komplexen Teilen spielen die genannten Vorteile ihre Stärke voll aus.

Wie funktioniert das SLM-Verfahren?

Das Selektive Laserschmelzen (SLM) ist eines der wichtigsten Verfahren für den Metall-3D-Druck. Dabei werden die Bauteile Schicht für Schicht aus feinem Metallpulver aufgebaut. Ein Beschichter verteilt hier eine dünne Pulverschicht auf einer Bauplattform. Anschließend schmilzt ein leistungsstarker Laser diejenigen Partikel dieser Schicht auf, die zum Bauteil gehören – und zwar unter Schutzgasatmosphäre, um Oxidation zu verhindern. Durch dieses selektive Verschmelzen entsteht nach und nach das dreidimensionale Metallbauteil. Nicht aufgeschmolzenes Pulver kann am Ende des Prozesses entfernt und größtenteils wiederverwendet werden.

Das SLM-Verfahren (auch bekannt als Selective Laser Melting oder DMLS) erlaubt die Herstellung äußerst dichter und belastbarer Metallteile. Je nach Maschine und Material können Schichtdicken von ca. 20–50 µm realisiert werden, was eine entsprechend feine Auflösung der Details ermöglicht. Mehr Informationen zu diesem Verfahren finden Sie auf unserer Seite zum Verfahren.


Gibt es grundsätzliche Einschränkungen beim Metall-3D-Druck?

Wie bei jeder Fertigungstechnik gilt es auch beim 3D-Druck mit Metall bestimmte Limitierungen und Besonderheiten zu beachten:

Bauteilgröße: Additiv gefertigte Metallteile sind derzeit durch das Bauvolumen der Maschinen begrenzt. Man kann Objekte nur bis zu einer bestimmten maximalen Größe in einem Stück drucken. Größere Komponenten müssen ggf. in Segmente aufgeteilt und nachträglich zusammengesetzt werden.

Oberflächenrauheit: SLM-Teile weisen prozessbedingt eine leicht raue Oberfläche auf. Für hohe Anforderungen an die Oberflächengüte (z.B. bei Sichtteilen oder Formeinsätzen für Spritzgusswerkzeuge) ist daher meist eine Nachbearbeitung erforderlich – etwa durch Sandstrahlen, Schleifen oder Polieren, um eine glatte Oberfläche zu erzielen.

Toleranzen & Nacharbeit: Die erreichbaren Maßtoleranzen liegen typischerweise im Bereich von ±0,1–0,2 mm, abhängig von Material und Anlage. Gewinde oder Passungen werden oft mit Übermaß gedruckt und anschließend durch Bohren bzw. Schneiden auf Endmaß gebracht. Auch Stützstrukturen, die zur Fertigung notwendig sind, müssen nach dem Druck entfernt und die Ansatzstellen geglättet werden.

Konstruktionsrichtlinien: Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollten bestimmte Designregeln beachtet werden. Die wichtigsten Konstruktionsempfehlungen für das selektive Laserschmelzen haben wir für Sie zusammengefasst.


Dort finden Sie detaillierte Hinweise, wie Sie Bauteile konstruktiv so auslegen, dass der 3D-Druck reibungslos und wirtschaftlich gelingt. Bei Unsicherheiten hilft auch unser Team gerne weiter.

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