Aluminium im 3D-Druck: AlSi10Mg für leichte, belastbare Bauteile

Im Metall-3D-Druck wird Aluminium vor allem als Legierung AlSi10Mg im selektiven Laserschmelzen (SLM) verarbeitet. Mit einer Dichte von 2,67 g/cm³ wiegt es nur rund ein Drittel so viel wie Edelstahl und erreicht eine Zugfestigkeit von 410 ± 20 MPa im gebauten Zustand. Damit eignet es sich für Leichtbauteile, Prototypen, Kleinserien und Wärmetauscher.

Auf dem PROTIQ Marketplace laden Sie Ihre 3D-Daten hoch, wählen Aluminium und vergleichen die Angebote – PROTIQ ist selbst einer der Hersteller. Für Designbauteile gibt es außerdem den Verbundwerkstoff Alumide aus PA12 und Aluminiumpulver.

• Werkstoff
• Kennwerte
• SLM-Verfahren
• Konstruktion
• Anwendungen
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• FAQ

• 2,67 g/cm³Dichte von AlSi10Mg – Edelstahl 1.4540: 7,7 g/cm³
• 410 ± 20 MPaZugfestigkeit im gebauten Zustand
• 103 ± 5 W/(m·K)Wärmeleitfähigkeit
• 120 HBWHärte im gebauten Zustand

Werkstoff

Was zeichnet Aluminium und AlSi10Mg aus?

Aluminium ist das häufigste Metall der Erdkruste und ein klassisches Leichtmetall: leicht, korrosionsbeständig, gut wärmeleitend und sehr gut recycelbar. AlSi10Mg ist eine bewährte Aluminium-Gusslegierung mit rund 10 % Silizium und einem geringen Magnesiumanteil – und eine der am häufigsten eingesetzten Aluminiumlegierungen im Metall-3D-Druck.

• Geringes Gewicht: Mit 2,67 g/cm³ ist AlSi10Mg deutlich leichter als Stahl, Titan oder Kupfer.
• Gute mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit von 410 ± 20 MPa im gebauten Zustand, nach Wärmebehandlung 340 ± 20 MPa bei etwas höherer Bruchdehnung.
• Gute Wärmeleitung: 103 ± 5 W/(m·K) – geeignet für leichte Kühlkörper und Wärmetauscher.
• Anpassbar durch Wärmebehandlung: Je nach Anforderung lassen sich die mechanischen Eigenschaften gezielt einstellen.

Kennwerte

Welche Materialkennwerte hat AlSi10Mg aus dem 3D-Druck?

Lasergeschmolzenes AlSi10Mg erreicht eine Zugfestigkeit von 410 ± 20 MPa und eine Streckgrenze von 250 ± 20 MPa im gebauten Zustand, bei einer Dichte von 2,67 g/cm³ und einer Wärmeleitfähigkeit von 103 ± 5 W/(m·K).

Werte laut Materialdatenblatt AlSi10Mg, lasergeschmolzen.

Datenblatt AlSi10Mg herunterladen

SLM-Verfahren

Wie wird Aluminium 3D-gedruckt?

Aluminiumbauteile entstehen im selektiven Laserschmelzen (SLM): Die Anlage trägt Metallpulver Schicht für Schicht auf, ein Laser schmilzt es gezielt dort auf, wo das Bauteil entsteht – direkt aus den CAD-Daten und ohne Gussformen.

Vorteile von Aluminium im SLM-Verfahren

• Gewichtsreduktion durch topologieoptimierte und bionisch inspirierte Strukturen
• Funktionsintegration: mehrere Einzelteile in einem Bauteil
• Schnelle und kosteneffiziente Prototypen
• Kleinserien ohne Werkzeugkosten

So funktioniert das selektive Laserschmelzen

Konstruktion & Nachbearbeitung

Worauf sollte ich bei Aluminiumbauteilen aus dem 3D-Druck achten?

Wände sollten mindestens 0,6 mm dick sein, die Genauigkeit liegt bei ± 0,7 % (mindestens 0,1 mm). Nach dem Sandstrahlen hat die Oberfläche eine Rauheit von Ra 7–10 µm; Funktionsflächen lassen sich mechanisch nachbearbeiten.

Richtwerte. Die tatsächlich möglichen Werte hängen von der Geometrie ab.

Nachbearbeitung

Aluminiumbauteile aus dem 3D-Druck lassen sich gut mechanisch nachbearbeiten – etwa durch Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden oder Schleifen. Auch Strahlen und Polieren sind möglich. Beim Eloxieren beeinflusst der Siliziumanteil von AlSi10Mg die Farbwirkung; sprechen Sie uns dazu am besten vorab an.

Anwendungen

Wofür wird Aluminium im 3D-Druck eingesetzt?

Typisch sind funktionsfähige Prototypen, Kleinserien mit komplexer Geometrie, Leichtbauteile für Maschinenbau und Robotik sowie Wärmetauscher und Kühlkörper.

Prototypenbau

Aluminium ist leicht, stabil und gut bearbeitbar – ideal für funktionsfähige Muster, Montageversuche und Testreihen. Mehr zum Prototypenbau

Kleinserien

Neben Druckguss und CNC-Fräsen gewinnt der 3D-Druck auch für Serien an Bedeutung – vor allem bei kleinen Stückzahlen, komplexen Geometrien und integrierten Funktionen, die konventionell nicht herstellbar wären.

Leichtbau

Dank des guten Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht eignet sich Aluminium für Leichtbauteile im Maschinen- und Anlagenbau, in Robotik und Automatisierung, für Vorrichtungen und Greifer – und als Werkstoff, der auch in der Luft- und Raumfahrt eine wichtige Rolle spielt.

Wärmetauscher und Kühlkörper

Leichte Wärmetauscher mit Gyroid- oder Gitterstrukturen nutzen die gute Wärmeleitung bei geringem Gewicht. Mehr zu Wärmetauschern

Alumide

Was ist Alumide?

Alumide ist ein Verbundwerkstoff aus PA12 und feinem Aluminiumpulver, der im selektiven Lasersintern (SLS) verarbeitet wird. Die Bauteile haben eine grau-metallische Oberfläche, eine höhere Steifigkeit als reines PA12 und entstehen ohne Stützstrukturen.

• Hohe Steifigkeit und Formstabilität
• Grau-metallische, leicht körnige Oberfläche
• Sehr gut nachbearbeitbar – schleifen, polieren, färben
• Komplexe Geometrien ohne Stützstrukturen
• Ideal für Designbauteile und Kleinserien

Alumide ist kein Metall: Für belastbare Aluminiumbauteile ist AlSi10Mg aus dem SLM-Verfahren die richtige Wahl. Alumide im Konfigurator wählen oder bei uns anfragen.

So funktioniert das Lasersintern

FAQ

Häufige Fragen zu Aluminium im 3D-Druck

Welche Aluminiumlegierung wird im 3D-Druck verwendet?

Im Metall-3D-Druck wird vor allem AlSi10Mg eingesetzt, eine Aluminium-Gusslegierung mit rund 10 % Silizium und einem geringen Magnesiumanteil. Sie lässt sich im selektiven Laserschmelzen (SLM) gut verarbeiten.

Wie fest ist Aluminium aus dem 3D-Druck?

Laut PROTIQ-Datenblatt erreicht lasergeschmolzenes AlSi10Mg eine Zugfestigkeit von 410 ± 20 MPa im gebauten Zustand und 340 ± 20 MPa nach Wärmebehandlung. Die Streckgrenze liegt bei 250 ± 20 MPa beziehungsweise 220 ± 10 MPa.

Wie leicht ist Aluminium im Vergleich zu Stahl?

AlSi10Mg hat eine Dichte von 2,67 g/cm³ und wiegt damit nur rund ein Drittel so viel wie der Edelstahl 1.4540 mit 7,7 g/cm³ (Werte laut PROTIQ-Datenblättern).

Können Aluminiumteile aus dem 3D-Druck nachbearbeitet werden?

Ja. Aluminiumteile lassen sich gut mechanisch nachbearbeiten, etwa durch Fräsen, Bohren oder Schleifen. Auch Strahlen und Polieren sind möglich. Beim Eloxieren beeinflusst der Siliziumanteil von AlSi10Mg die Farbwirkung – sprechen Sie uns dazu am besten vorab an.

Was ist der Unterschied zwischen AlSi10Mg und Alumide?

AlSi10Mg ist eine Aluminiumlegierung und wird im selektiven Laserschmelzen zu metallischen Bauteilen verarbeitet. Alumide ist ein Verbundwerkstoff aus PA12 und Aluminiumpulver, der im selektiven Lasersintern verarbeitet wird – ein Kunststoff mit metallischer Optik, vor allem für Designbauteile.

Welche CAD-Datenformate werden akzeptiert?

Der PROTIQ Marketplace verarbeitet alle gängigen 3D-Formate, unter anderem STL, STEP, IGES, OBJ, 3DM, Parasolid, SolidWorks und CATIA.

Gibt es Mindest- oder Maximalgrößen für Bauteile?

Ja. Die maximale Bauteilgröße hängt vom Verfahren und vom Bauraum der Anlage ab. Im Bestellprozess sehen Sie direkt, ob Ihr Bauteil in den jeweiligen Bauraum passt. Für AlSi10Mg nennt das PROTIQ-Datenblatt eine minimale Wandstärke von 0,6 mm.

Wie funktioniert die Bestellung über den PROTIQ Marketplace?

CAD-Datei hochladen, Material, Stückzahl und Fertigungsverfahren wählen, die Angebote mit Preis und Lieferzeit vergleichen und eines auswählen. Nach der Bestellung fertigt der ausgewählte Hersteller Ihr Bauteil.

Sind Aluminiumbauteile aus dem 3D-Druck für Serien geeignet?

Ja, vor allem für Kleinserien. Es fallen keine Werkzeugkosten an, Anpassungen sind ohne Rüstzeiten möglich, und der 3D-Druck ist eine gute Ergänzung zum Druckguss bei iterativen oder individuellen Designs.

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