Effiziente Serienfertigung von Metallbauteilen aus Hochleistungslegierungen mit ColdMetalFusion
Die ColdMetalFusion-Technologie der Headmade Materials GmbH ist ein innovatives 3D-Druckverfahren–entwickelt für die wirtschaftliche Serienfertigung von Metallbauteilen. Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens: die Möglichkeit der Grünteilbearbeitung.
(IINews) - Unterpleichfeld, Landkreis Würzburg. In Schlüsselindustrien wie der Medizintechnik, der Energie-/Turbinentechnik oder der Verteidigung wächst der Bedarf an einer flexiblen Herstellung von komplexen Metallbauteilen aus Hochleistungslegierungen. Während unkalkulierbare Lieferzeiten und hohe Herstellungskosten traditioneller Verfahren viele Unternehmen vor Herausforderungen stellen, rückt zugleich das Thema Energieeffizienz – sowohl im Produktionsprozess als auch bei den Komponenten selbst – zunehmend in den Fokus. Mit ColdMetalFusion stellt Headmade Materials eine additive Fertigungstechnologie zurVerfügung, die in diesen Anwendungsfeldern neue Optionen aufzeigt.
Vom Pulver zum präzisen Metallbauteil
ColdMetalFusion basiert auf einem eigens dafür entwickelten Feedstock-Pulver, bestehend aus Metallpulver und einem polymeren Binder. Die verwendeten Materialien reichen von Edelstahl (316L, 17-4PH) und Werkzeugstahl (M2) über Titan (Ti6Al4V) bis hin zu Nickel-Basis-Legierungen. Auch kundenspezifische Materialien sind möglich.
Mithilfe des selektiven Lasersinterns entsteht aus dem Feedstock-Pulver bei moderaten Prozesstemperaturen ein Grünteil, das durch seine mechanischen Eigenschaften nicht nur stabil, sondern auch gut bearbeitbar ist. Nach der Bearbeitung wird das Grünteil in Lösemittel entbindert und anschließend in einem Ofen gesintert. Der Kunststoffanteil verbrennt rückstandslos, übrig bleibt ein vollwertiges und dichtes Metallbauteil mit Eigenschaften vergleichbar zu konventionellen Verfahren wie Metal Injection Molding / Metallpulverspritzguss (MIM).
Nachbearbeitung des Grünteils steigert Effizienz und Wirtschaftlichkeit
"Während solche Bearbeitungsschritte im finalen Metallbauteil häufig mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden sind, lassen sie sich im Grünteilstadium deutlich einfacher und wirtschaftlicher umsetzen", erklärt Christian Fischer, Mitgründer und CEO von Headmade Materials. Die hohe Grünteilfestigkeit bildet dabei die Basis für eine präzise, effiziente und energiesparende Nachbearbeitung. Hierfür gibt es unterschiedliche Verfahren.
AutoSmooth
Für Bauteile in Strömungsmaschinen ist die erreichbare Oberflächengüte, dargestellt durch ihren Mittenrauwert (Ra), ein entscheidender Faktor. Unbearbeitete CMF-Bauteile liegen zwischen einem Ra-Wert von 12 und 15 µm. Durch das mit AM Solutions entwickelte AutoSmooth-Verfahren können Ra-Werte von
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Unternehmensinformation / Kurzprofil:
Die Headmade Materials GmbH entwickelt Materialien und Prozesse für den Metall-3D-Druck von Serienbauteilen. Kernstück der Technologie ist das selbst entwickelte Material und das dazu passende sinterbasierte 3D-Druckverfahren namens ColdMetalFusion (CMF). Im Jahr 2019 wurde das Tech-Start-up aus dem in Würzburg ansässigen SKZ–Das Kunststoff-Zentrum als Spin-Off ausgegründet.
Seit Herbst 2020 befindet sich der Firmensitz in Unterpleichfeld im Landkreis Würzburg. Als Geschäftsführer fungieren Christian Fischer und Christian Staudigel, die sich bereits seit dem gemeinsamen Maschinenbaustudium (2007-2010) in Stuttgart kennen und sich später beim SKZ beide für das Thema 3D-Druck begeisterten. Das Unternehmen beschäftigt aktuell 17 Mitarbeiter.
Das ehrgeizige Geschäftsmodell der Headmade Materials GmbH umfasst das Angebot an ihre Kunden, Material, Technologie und Know-how zur Verfügung zu stellen, damit diese ihre Produkt-Ideen umsetzen und smart produzieren können. Zur Zielgruppe zählen alle Hersteller von seriellen Produkten aus bzw. mit Komponenten aus Metall, die für eine additive Fertigung geeignet sind. Dazu zählen insbesondere Pumpen- bzw. Pumpenkomponentenhersteller.
Das neuartige ColdMetalFusion-Verfahren eröffnet ein komplett neues Bauteilspektrum für die additive Fertigung und ermöglicht 3D-Druckanwendern auch die höhervolumige Serienfertigung von Metallbauteilen und dies mit am Markt verfügbaren SLS-3D-Druckern. Herzstück des 3D-Druckverfahrens ist der Feedstock, der aus Metallpulver und einem polymeren Binder besteht und auf Lasersinteranlagen für Kunststoffe zum Grünteil verarbeitet werden kann.Ähnlich wie beim Metallpulverspritzgießen wird dieses anschließend entbindert und gesintert, um ein vollwertiges Metallbauteil zu erhalten.
Seit der Gründung achtet das Unternehmen auf Klimaneutralität. Dazu werden die Treibhausgas-Emissionen erfasst, kontinuierlich reduziert und die unvermeidbaren Emissionen finanziellüber Klimaschutzprojekte ausgeglichen. Ein großer Bestandteil des Binders wirdüberdies aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen und trägt somit zu einem umweltbewussten Produktlebenszyklus bei. Verfahrensbezogen wird der Material-Ausschuss auf ein absolutes Mindestmaßreduziert und das nicht verwendete Material zu 100 % wiederverwendet.
Im Jahr 2021 wurde Headmade Materials für das EIC Accelerator Programm der EU-Kommission als eines der europaweit innovativsten Unternehmen ausgewählt. Im Rahmen des Programms erhält das mainfränkische Start-Up bis zu 5,85 Mio. Euro, um die zukunftsweisenden Technologien schneller auf den Markt zu bringen.
Weitere 2,5 Mio. Euro konnte sich das Start-up durch den Einstieg der beiden Venture Fonds AM Ventures und Matterwave Ventures sichern. Für die Zukunft setzt das Unterpleichfelder Unternehmen auch weiterhin verstärkt auf Innovation und Kooperation. So gründete Headmade Materials 2022 die ColdMetalFusion Alliance, einer Allianz von Branchenführern mit jahrzehntelanger Erfahrung in den Bereichen Sintern, 3D-Druck und klassische industrielle Fertigung.
Nadja Knittel (Marketing)
Headmade Materials GmbH
Langhausstraße 9
97294 Unterpleichfeld
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Datum: 28.07.2025 - 12:14 Uhr
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