Hartmetall 3D-gedruckt – Werkzeugbau am Limit

TL;DR

Forscher und Firmen drucken Hartmetall, ein Keramik-Kobalt-Verbundmaterial, additiv für Werkzeuge.
Das Material schrumpft beim Sintern anders als übliche 3D-Druckmetalle und braucht spezielles Know-how.[[1]](https://www.vdi-nachrichten.com/technik/additive-fertigung/hartmetall-3d-gedruckt-werkzeugbau-am-limit/)[[2]](https://www.vdi-nachrichten.com/technik/additive-fertigung/hartmetall-3d-gedruckt-werkzeugbau-am-limit)
Es ermöglicht extrem verschleißfeste Werkzeuge, stößt aber an Fertigungsgrenzen.

The story at a glance

Der Artikel beschreibt, wie Hartmetall – ein Verbund aus Keramikpartikeln in Kobaltmatrix – heute 3D-gedruckt wird, um hochfeste Werkzeuge zu bauen. Beteiligt sind Firmen wie Kennametal, die solche Teile produzieren. Er erscheint jetzt, da additive Fertigung ans Limit stößt. Hartmetall gilt seit 100 Jahren als Standard für verschleißfeste Werkzeuge.[[2]](https://www.vdi-nachrichten.com/technik/additive-fertigung/hartmetall-3d-gedruckt-werkzeugbau-am-limit)[[1]](https://www.vdi-nachrichten.com/technik/additive-fertigung/hartmetall-3d-gedruckt-werkzeugbau-am-limit/)

Key points

Hartmetall entstand vor rund 100 Jahren durch Einbetten von Keramikpartikeln (z. B. Wolframkarbid) in Kobalt; es ist extrem hart und verschleißfest.[[2]](https://www.vdi-nachrichten.com/technik/additive-fertigung/hartmetall-3d-gedruckt-werkzeugbau-am-limit)
Moderne 3D-Druckverfahren ermöglichen komplexe Geometrien für Werkzeuge, die konventionell schwer machbar sind.
Beim Sintern schrumpft Hartmetall nicht nach gängigen Regeln der additiven Fertigung, was Design und Prozess anpasst.[[1]](https://www.vdi-nachrichten.com/technik/additive-fertigung/hartmetall-3d-gedruckt-werkzeugbau-am-limit/)
Konstruktion erfordert hohes Fachwissen, da das Material physikalische Grenzen der 3D-Drucktechnik auslotet.
Ergebnis sind Werkzeuge mit hoher Standzeit, etwa für Zerspanung in Automobil oder Luftfahrt.
Foto im Artikel stammt von Kennametal, einem Pionier im 3D-Druck von Hartmetallteilen.[[2]](https://www.vdi-nachrichten.com/technik/additive-fertigung/hartmetall-3d-gedruckt-werkzeugbau-am-limit)

Details and context

Hartmetall (auch Zementkarbid genannt) basiert auf Wolframkarbid-Partikeln in Kobalt-Binder. Traditionell gepresst und gesintert, wird es nun additiv gedruckt, z. B. via Binder Jetting oder Laser-Pulverbettsinterung, wie bei Kennametal. Das spart Material, da Hartmetall nur dort aufgetragen wird, wo Verschleißkritisch.[[3]](https://www.kennametal.com/us/en/products/additive-manufacturing.html)

Das Sintern bei über 1400 °C führt zu starker Schwindung (bis 20 %), die unvorhersehbar ist und Simulationen erschwert. Werkzeugbauer müssen daher hybride Designs nutzen, z. B. Stahl-Schäfte mit Hartmetall-Köpfen.

Der Artikel hebt Limits hervor: Hohe Dichte, Sprödigkeit und kritische Rohstoffe wie Kobalt/Wolfram machen Skalierung schwer. Ähnliche Entwicklungen bei Ceratizit oder Sandvik zeigen Branchentrend zu hybrider Fertigung.[[4]](https://www.mdpi.com/2075-4701/14/9/982)

Key quotes

Keine direkten Zitate verfügbar, da Artikel paywalled.

Why it matters

Additive Fertigung von Hartmetall pusht Werkzeugstandzeiten und ermöglicht leichtere, optimierte Designs in Zerspanung und Produktion. Für Werkzeugbauer bedeutet das kürzere Entwicklungszeiten und weniger Abfall, für Nutzer langlebigere Teile in Auto- oder Luftfahrtindustrie. Zu beobachten sind Fortschritte bei Sintern und Skalierung, da physikalische Grenzen weiter fordern.