Top 10 3D-Druck-Startups, die 2020 zu beobachten sind

3D-Druck-Startups spielen eine wichtige Rolle in der additiven Fertigungsindustrie: Sie schließen bestehende Lücken und treiben Innovation in Technologie, Materialien und Anwendungen voran.

Um up-to-date mit der 3D-Druck-Startup-Landschaft zu bleiben, haben wir eine Liste von 10 vielversprechenden 3D-Druck-Startups zusammengestellt, die mit ihrer spannenden Vision und Innovation die Branche vorantreiben.

Sehen Sie auch unsere 2019er Liste von 25 spannenden 3D-Druck-Startups.

1. One Click Metal

Gegründet: 2019

Trotz Fortschritten im Laser-Pulverbett-Metalldruck bleibt die Technologie für In-House-Adoption extrem teuer – besonders für kleine Unternehmen und Bildungseinrichtungen. One Click Metal, ein Spin-off des deutschen Maschinenherstellers TRUMPF, will dies durch Entwicklung eines erschwinglicheren Metalldruckers angehen.

Auf der Formnext 2019 debütiert, positioniert sich der MPrint 3D-Drucker als erschwingliche Lösung für KMUs und Neueinsteiger. One Click Metal verkauft den Drucker für ca. 55.000 € – ein Bruchteil vergleichbarer Systeme.

Eine Schlüsselentwicklung für den günstigeren Preis: ein billigerer Laser. Da Laser zu den kostspieligsten Teilen eines Metalldruckers gehören, entwickelte One Click Metal eine günstigere Alternative.

Die neue Diodenlaser-Wellenlänge unterscheidet sich von Standardlasern, liefert aber laut Unternehmen dieselbe Energiedichte.

Ermutigend zu sehen, wie Pulverbettfusion demokratisiert wird. Letztlich könnte diese Demokratisierung Innovation und Adoption im Metall-3D-Druck beschleunigen.

2. Laser Melting Innovations

Gegründet: 2017

Der Trend zur Demokratisierung der Metall-3D-System-Zugänglichkeit gewinnt klar an Fahrt: Ein weiteres deutsches Startup auf unserer Liste entwickelt eine erschwingliche 3D-Drucklösung.

Laser Melting Innovations (LMI), ein Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik (ILT), lancierte 2018 seinen kostengünstigen laserbasierten 3D-Drucker Alpha 140. 2019 gewann der Alpha 140 die Formnext Start-up Challenge.

Laut Unternehmen zielt LMI darauf ab, bestehende Barrieren zur 3D-Druck-Adoption zu überwinden, indem die Technologie für unerfahrene Nutzer einfacher nutzbar gemacht wird.

Zur Zielerreichung integrierte LMI kosteneffizientere Komponenten zur Gerätekostensenkung. Beispiel: Alpha 140 nutzt einen Diodenlaser – kleiner und weniger schadensanfällig als CO2-Laser. Statt teurer Scannersysteme ist ein Cartesian-Motion-Lasersystem verbaut.

Dank dieser Änderungen senkte das Unternehmen den Maschinenpreis auf unter 100.000 €.

Das System fügt eine weitere Alternative zum wachsenden Markt kostengünstiger, kompakter Metall-3D-Drucker hinzu – interessant für Forschungseinrichtungen und kleine Unternehmen, die Metall-3D-Druck adaptieren wollen.

3. Spectroplast

Gegründet: 2018

Silikone gehören zu den am schnellsten wachsenden Materialien für 3D-Druck. Ein weicher, dehnbarer Polymer, bekannt für Biokompatibilität, thermische Leitfähigkeit und Hitzebeständigkeit.

Silikone sind jedoch notorisch schwer zu 3D-drucken, besonders via Extrusion, aufgrund der Materialviskosität.

Ein Unternehmen, das die Grenzen des Silikon-3D-Drucks verschiebt: das Schweizer Materialwissenschafts-Startup Spectroplast.

Spectroplast innovierte Silikon-3D-Druck durch Anpassung des Materials an Stereolithografie, genauer: Digital Light Processing (DLP). Beim DLP wird eine Bauplattform in einen Tank flüssigen Polymers getaucht. Ein digitaler Lichtprojektor blitzt jedes Layere auf die Plattform – Prozess wiederholt sich bis zur Fertigstellung. Das Verfahren liefert bessere Oberflächen und höhere Auflösung als Extrusionsdruck.

Skalierbarkeit ist ein weiterer Vorteil, den Spectroplast mit seiner Technologie erschlossen zu haben scheint.

„Bestehende Silikon-Druckmethoden sind industriell nicht skalierbar hinsichtlich Geschwindigkeit und Durchsatz. Wir haben die Geschwindigkeit um mindestens das 10-fache gegenüber konventionellen 3D-Druckmethoden für Silikon gesteigert“, sagt Petar Stefanov im AMFG-Interview.

Die Kombination aus verbesserter Oberfläche und hohem Durchsatz macht Spectoplasts Prozess zu einer der wenigen Lösungen für industriellen Silikon-3D-Druck am Markt.

Aktuell betreibt das Unternehmen ein Silikon-3D-Druck-Dienstleistungsbüro, mit Healthcare-Anwendungen als Schwerpunkt.

4. Incus GmbH

Gegründet: 2019

Incus GmbH, ein Spin-off des österreichischen Keramik-3D-Drucker-Herstellers Lithoz, debütierte sein neues Metall-Photopolymerisations-3D-Druckverfahren auf der Formnext 2019.

Die Technologie basiert auf Vat-Polymerisationstechniken wie SLA und DLP, typischerweise für flüssige Harze genutzt. Incus entwickelte einen Prozess, der das Aushärten eines fotoreaktiven, metallgefüllten Materials mittels leistungsstarkem Lichtprojektor ermöglicht. 3D-gedruckte Teile müssen Entbindern und Sintern unterzogen werden, um finale Eigenschaften zu erreichen.

Potenzielle Vorteile gegenüber anderen Metall-AM-Techniken: Verarbeitung neuer „nicht schweißbarer“ Metalle, verbesserte Sicherheit (Vermeidung luftgetragener Pulver), höhere Genauigkeit und – da lichtbasiert – schnellere Baugeschwindigkeiten.

Die Technologie kam Ende 2019 als Hammer-Serie von 3D-Druckern in den Markt und ist bei mehreren Beta-Kunden im Einsatz. Incus feintunt weiter und will weitere Anwendungen in Medizintechnik, Automotive, Luftfahrt und Schmuck erschließen.

5. Inkbit

Gegründet: 2017

Multi-Material-3D-Druck existiert seit längerem, wurde aber primär für Prototyping genutzt. MIT-Spin-off Inkbit will die Technologie auf ein neues Level der Endbauteilproduktion heben.

Das Unternehmen entwickelte einen 3D-Drucker namens Snapper, der aktuell 16 Druckköpfe besitzt, die flüssige Polymermaterialien ablegen für Multi-Material-Teile.

Laut Inkbit-CEO Davide Marini: „Das entscheidende Differenzierungsmerkmal unserer Technologie ist ein in unseren 3D-Drucker integriertes Visionssystem, das die Maschine intelligent macht.“ Es scannt jede Schicht nach Ablage mit Mikron-Auflösung. Bei Abweichungen von der programmierten Geometrie korrigiert die Maschine in Echtzeit durch Remapping des nächsten Layers.

Der Snapper „ist für Produktion designed, für Teile, die z. B. sowohl weiche als auch harte Bereiche im selben Build enthalten.“

Inkbit plant, erste Maschinen an ausgewählte Kunden innerhalb der nächsten 18 Monate auszuliefern – es wird Zeit brauchen, zu sehen, ob die versprochenen Vorteile erfüllt werden. Jedenfalls ist die Technologie ein vielversprechender Schritt für Multi-Material-3D-Druck und definitiv beobachtenswert.

6. MX3D

Gegründet: 2014

Ein Unternehmen, das großskaligen Metall-3D-Druck innoviert: das niederländische Robotik-Startup MX3D.

2018 Schlagzeilen durch 3D-Druck einer Edelstahlbrücke. Das Projekt, über ein Jahr dauernd, zeigte das Potenzial von Metall-3D-Druck für große, funktionale Architekturobjekte.

MX3D entwickelte ein Metall-3D-Drucksystem, das ohne Stützstrukturen druckt, indem es einen Mehrachsen-Roboterarm mit einer Schweißmaschine kombiniert.

Der Prozess heißt Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM): Metalldraht wird durch eine Düse geführt, wo er durch einen Lichtbogen geschmolzen und schichtweise auf die Bauplattform aufgetragen.

Kürzlich nutzte das MX3D-Team seine Technologie für einen 3D-gedruckten Aluminium-Fahrradrahmen. Der futuristisch designte Rahmen wurde mit generativer Design-Software entworfen und in unter 24 Stunden gedruckt – zeigt die hohe Druckgeschwindigkeit von MX3Ds Technologie.

Mit seiner Technologie will MX3D die Vorteile von Metall-3D-Druck in neue, hochwertige Branchen bringen.

Das Unternehmen glaubt: Automatisierte 3D-Produktion computer-generierter Teile und Strukturen mittels Robotern ist die Zukunft der Fertigung. Die Kombination von 3D-Druck und Robotik verspricht, große Objekte präziser und wiederholbarer zu fertigen – bei digitalisierter, smarter Fertigung.

7. BCN3D

Gegründet: 2012

Desktop-3D-Drucktechnologie entwickelt sich rasant, mit viel Innovation im Extrusionssegment. Ein Unternehmen, das die Grenzen für Desktop-Extrusionsdrucker verschiebt: BCN3D.

Gegründet im CIM-UPC, Technologiezentrum der Technischen Universität Kataloniens, entwickelte BCN3D die Independent Dual EXtruder (IDEX) Technologie mit Dual-Extrusion-3D-Druck.

Durch zwei separate Extruder verdoppelt BCN3D Produktivität gegenüber konventionellen Desktop-3D-Druckern.

Kürzlich fügte das Unternehmen einen dritten Drucker hinzu: den Epsilon. Die neue Maschine bietet Features für den Industriemarkt: Kompatibilität mit Industrie-Materialien wie Polyamid und faserverstärktem Filament sowie geschlossenem, passiv beheiztem Bauraum.

Seit Gründung verkaufte BCN3D über 5.000 3D-Drucker über 60 globale Distributionspartner. BCN3D-Drucker dienen Prototyping, funktionaler Validierung und Fertigung von Werkzeugen und Vorrichtungen.

Mit Kunden wie BMW, Samsung, Louis Vuitton, Nissan und NASA auf der Referenzliste und 2,7 Mio. € Seed-Finanzierung letztes Jahr ist BCN3D auf starkem Wachstumskurs.

8. Essentium

Gegründet: 2013

Langsame Druckgeschwindigkeiten bleiben ein Schlüssel-Flaschenhals für extrusionbasierte Polymer-3D-Drucker im größeren Maßstab. US-Hersteller Essentium will dies durch Entwicklung des – eigenen Angaben nach – schnellsten Extrusions-3D-Druckers überwinden.

Erstmals auf Formnext 2018 vorgestellt, integriert Essentiums High Speed Extrusion (HSE) Plattform Features, die sie potenziell zu einem der schnellsten verfügbaren machen.

Beispiel: HSE nutzt Linearmotoren, sodass der Druckkopf mit weit höherer Geschwindigkeit (1 m/s) und größerer Genauigkeit bewegt wird. Das Motion-System erreicht laut Angaben 30 Mikron Positioniergenauigkeit – bemerkenswert bei solchen Geschwindigkeiten.

Ein weiteres Unique Selling Point: Essentiums proprietäre Düse, HSE Hozzle™, heizt von 20 °C auf 500 °C in 3 Sekunden. Das System (ca. 75.000 $) eignet sich damit auch für Hochtemperaturmaterialien wie PEEK.

Durch Optimierung von Bewegung, Extrusion und Temperatur könnte Essentium auf dem Weg sein, einen neuen Benchmark für Extrusions-3D-Druck zu setzen.

9. 9T Labs

Gegründet: 2018

Neben Polymer- und Metall-3D-Druck wächst der Fokus auf Composite-3D-Druck. Faserverstärkte Composites bieten Herstellern Vorteile: leichte Teile mit hoher Festigkeit und Haltbarkeit.

Aktuell sind nur wenige Composite-3D-Drucklösungen am Markt, aber 9T Labs verspricht eine weitere.

Das Schweizer Unternehmen entwickelte ein Add-on für Extrusions-3D-Drucker: Carbonfaser-PA12-Spule, Materialbox und Dual-Extrusions-Druckkopf – verleiht bestehenden Maschinen Carbonfaser-3D-Druckfähigkeit.

Zusätzlich entwickelt das Unternehmen seine eigene Komplettlösung: die Red Series.

9T Labs behauptet: Teile mit kontinuierlichen Carbonfasern mit unter 2 % Porosität und bis zu 60 % volumetrischem Carbon-Composite-Anteil druckbar. Der Schlüssel: eine Postprocessing Fusion Unit, die hohe Hitze und Druck auf das Teil anwendet – Ergebnis: Teil mit „Aerospace Quality“.

Im Januar schloss das Unternehmen eine 4,3 Mio. $ Seed-Finanzierung ab. Mit dem Investment wird 9T Labs die Technologie dieses Jahr kommerzialisieren und hoffentlich eine spannende neue Alternative in den Composite-3D-Druckmarkt bringen.

10. Additive Manufacturing Technologies (AMT)

Gegründet: 2017

Vor weniger als drei Jahren gegründet, wurde Additive Manufacturing Technologies (AMT) zu einem Hauptanbieter für 3D-Druck-Postprocessing-Ausrüstung.

Da Postprocessing ein Schlüssel-Flaschenhals für Skalierung von 3D-Druck zur Massenproduktion ist, will AMT Postprocessing-Herausforderungen durch Automatisierung überwinden.

Der Schlüssel liegt in AMTs PostPro3D-Technologie: chemisch-dampfbasiertes Glättverfahren mit proprietären Chemikalien zur Oberflächenveredelung 3D-gedruckter Polymerteile. Zusätzlich entwickelt das Unternehmen ein Entpulversystem für SLS-Teile.

Mit jüngster 5,2 Mio. $ Series-A-Finanzierung wird AMT noch dieses Jahr sein Digital Manufacturing System (DMS) lancieren. DMS soll eine automatisierte Lösung bieten, die Entpulvern, Glätten, Färben und Inspektion in vollautomatisierter Umgebung verknüpft.

Postprocessing-Automatisierung ist einer der größten Trends, die 3D-Druck in 2020 und darüber hinaus treiben. Ein automatisierter Postprocessing-Workflow wird letztlich helfen, 3D-Druck als Volumenproduktionsmethode zu etablieren.

3D-Druck-Startups: Die Branche vorantreiben

Die Landschaft für 3D-Druck-Startups entwickelt sich rasant, mit neuen Unternehmen jedes Jahr.

In diesem Artikel erkundeten wir Startups, die Metall-3D-Druck zugänglicher machen und Polymer-3D-Druck innovieren. Andere betreten weitgehend unerschlossene Segmente wie Composite-, Silikon- und Multi-Material-3D-Druck.

Letztlich wird es spannend sein zu sehen, wie sich die Zukunft dieser Startups entfaltet, während sie mit der Industrie wachsen und reifen.