Metallisierung 3D-gedruckter Kunststoffteile
Biconex metallisiert 3D-gedruckte Kunststoffteile. Bauteile aus dem SLS- oder MJF-Druck und unter bestimmten Voraussetzungen aus dem DLP-Druck erhalten eine funktionale Metallschicht aus Kupfer und Nickel oder Silber. Das Ergebnis ist ein leichtes Bauteil mit metallischer Oberfläche – teils als Alternative zum Metall-3D-Druck.
Den DLP-Druck bietet Biconex selbst an, gedruckt und metallisiert wird dann aus einer Hand. Grundlage der Metallisierung sind eigene Vorbehandlungsverfahren, die die Kunststoffoberfläche so vorbereiten, dass die Metallschicht dauerhaft haftet. Das Unternehmen sitzt in Radeberg bei Dresden und ist seit 2015 am Markt.
Gedruckter Kunststoffkern, metallische Funktionsoberfläche
Der 3D-Druck formt die Geometrie, die Metallschicht liefert die Funktion. Der Grundkörper entsteht im Kunststoff-Druckverfahren und kann Formen annehmen, die mit spanender Fertigung nicht oder nur aus mehreren Einzelteilen herstellbar sind. Anschließend wird die Oberfläche metallisiert.
Für Hochfrequenzbauteile ist das ein entscheidender Unterschied. Die CNC-Fertigung aus Kupfer oder Aluminium ist dort Stand der Technik, komplexe Formen müssen aber zunehmend aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden. An jeder Verbindungsstelle entstehen Reflexionen und Signalverluste. Ein einteilig gedrucktes und metallisiertes Bauteil vermeidet diese Stoßstellen (Quelle: biconex.de/de/hf-komponenten, Stand Oktober 2026).
Was die Metallschicht am gedruckten Bauteil bewirkt
Leichtbau
bis zu 50 Prozent Gewichtsersparnis gegenüber einem Bauteil aus Leichtmetall
Elektrische Funktion
leitfähige Oberfläche auf einem nicht leitenden Grundkörper, etwa für Hochfrequenz-Antennen, Filter und Waveguides
Elektromagnetische Abschirmung
Abschirmung elektromagnetischer Felder an Gehäusen und Baugruppen
Wärmeableitung
hohe thermische Leitfähigkeit über eine kupferbasierte Schicht
Verschleißschutz
abriebfeste Funktionsflächen mit hoher Härte durch Nickel
Welche 3D-Druckverfahren sich metallisieren lassen
| Druckverfahren | Prinzip | Rolle bei Biconex |
|---|---|---|
| SLS (Selektives Lasersintern) | Kunststoffpulver wird schichtweise per Laser versintert | Gedruckte Teile sind metallisierbar, auch vom Kunden angeliefert |
| MJF (Multi Jet Fusion) | Kunststoffpulver wird schichtweise über ein Bindemittel und Wärmeeintrag verschmolzen | Gedruckte Teile sind metallisierbar, auch vom Kunden angeliefert |
| DLP (Digital Light Processing) | Flüssiges Harz wird schichtweise per Lichtprojektion ausgehärtet | Druck bei Biconex selbst, anschließend Metallisierung |
Entscheidend für die Metallisierbarkeit ist der Kunststoff, aus dem das Bauteil besteht. Das gilt auch für faserverstärkte Werkstoffe: Nicht der Füllstoff entscheidet, sondern die Matrix. Ob ein konkretes Druckteil metallisierbar ist, klärt Biconex in der Erstberatung und bei Bedarf in einer Machbarkeitsstudie.
Ebenfalls metallisierbar sind Teile aus dem Granulatdruck. Teile aus dem FDM-Druck lassen sich nicht metallisieren. Bei SLS und MJF wird hauptsächlich Polyamid 12 eingesetzt, seltener andere Polyamid-Varianten. Dass PA12-Druckteile metallisierbar sind, liegt an der natürlichen Oberflächenstruktur, die im 3D-Druck entsteht, und bei SLS außerdem an der Porosität, die eine mechanische Verankerung der Metallschicht ermöglicht. SLS- und MJF-Teile metallisiert Biconex standardmäßig, Spritzgießbauteile aus Polyamid nur auf spezielle Kundenanfrage. Die maximale Bauteilgröße im DLP-Druck bei Biconex beträgt 211 mm × 118 mm × 220 mm.
Metallisiertes Druckteil, Metall-3D-Druck oder CNC aus Vollmetall
Welches Verfahren passt, hängt von Gewicht, Geometrie, Funktion und Stückzahl ab. Die Übersicht zeigt die Tendenz für funktionale Bauteile mit leitfähiger Oberfläche.
| Kriterium | Metallisiertes 3D-Druckteil | Metall-3D-Druck | CNC aus Vollmetall |
|---|---|---|---|
| Gewicht | Kunststoffkern, bis zu 50 % leichter als Leichtmetall; bei 3D-gedruckten Hohlräumen Gewichtsersparnis noch deutlich größer | Bauteil vollständig aus Metall | Bauteil vollständig aus Metall |
| Komplexe Geometrie aus einem Stück | ja | ja | begrenzt, oft mehrteilig |
| Oberfläche | DLP-Druck führt zu glatten Oberflächen hoher Qualität, die in Kombination mit galvanischen Beschichtungen Glanz erzeugen können | prozessbedingt rau, häufig Nacharbeit nötig | glatt, abhängig von der Bearbeitung |
| Funktion der Oberfläche | wählbar über das Schichtsystem: Kupfer und Nickel oder Silber | durch den Werkstoff festgelegt | durch den Werkstoff festgelegt |
| Muster | funktionierendes Muster in zwei Wochen | — | — |
| Anbieter Biconex | ja | nein – nicht im Leistungsspektrum | nein |
Vom Druckteil zum metallisierten Bauteil
- 1
Druck oder Anlieferung
Das Bauteil entsteht im DLP-Druck bei Biconex oder wird als SLS- oder MJF-Teil angeliefert. Angelieferte DLP-Teile nur nach vorheriger Machbarkeitsstudie, da die meisten DLP-Materialien nicht funktionieren. Werkstoff, Geometrie und Anforderung an die Metallschicht werden erfasst.
- 2
Reinigung und Benetzung
Die Oberfläche wird gereinigt und benetzt. Die Benetzung verhindert, dass Luftblasen an der hydrophoben Kunststoffoberfläche haften und offene Stellen in der Beschichtung entstehen – PFAS-frei. So lassen sich auch feine Details und innere Oberflächen beschichten.
- 3
Beizen
Die Oberfläche wird chemisch so verändert, dass eine mechanische und chemische Verankerung der Metallschicht entsteht. Biconex nutzt dafür eigene Vorbehandlungsverfahren.
- 4
Aktivierung und chemische Metallisierung
Eine erste, chemisch abgeschiedene dünne Nickel-Phosphor-Schicht macht das nicht leitende Bauteil leitfähig. Sie ist Voraussetzung für den galvanischen Schichtaufbau.
- 5
Galvanischer Schichtaufbau
Kupfer wird als Grundschicht abgeschieden, darauf Nickel oder Silber als Deckschicht – je nachdem, ob Korrosionsbeständigkeit oder höchste Leitfähigkeit im Vordergrund steht.
- 6
Prüfung und Dokumentation
Haftung und Schichtaufbau werden je nach Kundenanforderung geprüft, unter anderem mit Schälprüfung nach ISO 8510-1, Gitterschnitt nach DIN EN ISO 2409 und Thermoschock-Test 80/20 °C.
Bei SLS- und MJF-Teilen ist eine Glättung der Oberfläche grundsätzlich möglich, sie hat aber einen negativen Einfluss auf die Haftfestigkeit der Schichten. Bei Harzen für den DLP-Druck ist die Oberfläche bereits sehr glatt; eine weitere Bearbeitung hat hier keinen negativen Einfluss auf die Haftfestigkeit.
Warum die Haftung bei gedruckten Teilen so wichtig ist: Kunststoffe und Metalle dehnen sich bei Temperaturänderungen unterschiedlich stark aus; die dadurch entstehenden Spannungen können zum Versagen der Grenzfläche führen. Mehr dazu auf der Seite zur Haftfestigkeit der Metallschicht.
Kupfer und Nickel oder Silber – welche Schicht welche Funktion erfüllt
| Metall | Funktion der Schicht | Typische Anforderung dahinter |
|---|---|---|
| Nickel-Phosphor (chemisch, Startschicht) | Macht das Bauteil leitfähig; als alleinige Schicht bis maximal 10 µm, homogene Schichtdicke auch bei komplexen inneren Oberflächen | Komplexe innere Oberflächen bei nicht zu großen Anforderungen an die Leitfähigkeit, medienberührte Bauteile |
| Kupfer (Grundschicht) | Hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit | Wärmeableitung, elektromagnetische Abschirmung, Hochfrequenz-Bauelemente |
| Nickel (Deckschicht) | Hohe Härte, chemisch beständig, abriebfest, magnetisch | Mechanisch beanspruchte Funktionsflächen, Korrosionsschutz, magnetische Abschirmung |
| Silber (Deckschicht) | Höchste elektrische und thermische Leitfähigkeit | Hochfrequenzantennen und Waveguides |
Gold ist in Spezialfällen auf Anfrage möglich.
Wo metallisierte 3D-Druckteile eingesetzt werden
Hochfrequenzkomponenten
Waveguides, Antennen, Filter und Adapter aus einem Stück
Elektromagnetische Abschirmung von Gehäusen und Baugruppen
Leichtbau-Komponenten, etwa für die Luft- und Raumfahrt
Funktionsmuster und Prototypen mit leitfähiger Oberfläche, bevor in ein Serienwerkzeug investiert wird
So läuft ein Projekt mit gedruckten Bauteilen
- 1
Daten senden
3D-Daten als STEP oder STL zusammen mit den Anforderungen an die Oberfläche übermitteln.
- 2
Rückmeldung
Reaktionszeit von 24 Stunden, dazu Vorschläge zur Geometrieoptimierung, Qualitätssteigerung und Kostensenkung.
- 3
Machbarkeit
Bei neuen Werkstoffen oder Geometrien eine Machbarkeitsstudie, bevor größere Entwicklungskosten entstehen.
- 4
Muster und Serie
Funktionierendes Muster in zwei Wochen; bei Losgrößen bis 15 Stück maximal 14 Tage Lieferzeit pro Bestellung.
Rahmen der Zusammenarbeit
Beschichtung in Losgrößen von einem Stück bis 100.000 Stück; dieser Stückzahlbereich gilt nicht für den eigenen DLP-Druck
Druck im DLP-Verfahren (maximale Bauteilgröße 211 mm × 118 mm × 220 mm) und Metallisierung aus einer Hand
Neben der Lohnbeschichtung
Entwicklungsdienstleistung, Lizenzen für Beschichtungsverfahren und Chemikalien für die Kunststoffvorbehandlung
Standort Radeberg bei Dresden, seit 2015 am Markt
Häufige Fragen
Lassen sich 3D-gedruckte Kunststoffteile metallisieren?
Ja. Biconex metallisiert 3D-gedruckte Kunststoffteile aus dem SLS- und MJF-Druck sowie unter bestimmten Voraussetzungen aus dem DLP-Druck mit funktionalen Schichten aus Kupfer und Nickel oder Silber. Ob ein konkretes Bauteil metallisierbar ist, hängt vor allem vom Kunststoff ab und wird in der Erstberatung oder einer Machbarkeitsstudie geklärt.
Welche 3D-Druckverfahren eignen sich für die Metallisierung?
Metallisierbar sind Teile aus dem selektiven Lasersintern (SLS), aus Multi Jet Fusion (MJF) und unter bestimmten Voraussetzungen aus dem DLP-Druck. Den DLP-Druck bietet Biconex daher selbst an, Druck und Metallisierung sind aufeinander abgestimmt und kommen dann aus einer Hand.
Bietet Biconex Metall-3D-Druck an?
Nein. Biconex metallisiert 3D-gedruckte Kunststoffteile und bietet dies teils als Alternative zum Metall-3D-Druck an. Der Grundkörper entsteht im Kunststoff-Druckverfahren, die Metalloberfläche wird anschließend chemisch-galvanisch aufgebracht. Metall-3D-Druck selbst gehört nicht zum Leistungsspektrum.
Wann ist ein metallisiertes 3D-Druckteil eine Alternative zum Metall-3D-Druck?
Wenn das Bauteil vor allem eine metallische Oberfläche braucht – etwa für Leitfähigkeit, elektromagnetische Abschirmung oder Abriebfestigkeit – und gleichzeitig leicht sein soll. Der Kunststoffkern spart bis zu 50 Prozent Gewicht gegenüber Leichtmetall, mit 3D-gedruckten Hohlräumen sogar noch deutlich mehr. Für Hochfrequenzbauteile kommt hinzu, dass komplexe Formen aus einem Stück ohne Stoßstellen entstehen.
Welche Metalle werden auf 3D-gedruckte Teile abgeschieden?
Nickel-Phosphor als erste Startschicht, Kupfer als Grundschicht, darauf Nickel oder Silber als Deckschicht. Kupfer sorgt für Leitfähigkeit, Nickel für Härte und Korrosionsbeständigkeit, Silber für höchste elektrische Leitfähigkeit. Chemisch abgeschiedenes Nickel-Phosphor erreicht eine homogene Schichtdicke auch auf inneren Oberflächen. Gold ist in Spezialfällen auf Anfrage möglich.
Wie schnell gibt es ein metallisiertes Muster?
Ein funktionierendes Muster ist in der Regel in zwei Wochen möglich. Bei Losgrößen bis 15 Stück gilt eine maximale Lieferzeit von 14 Tagen pro Bestellung. Auf Anfragen mit STEP- oder STL-Daten reagiert Biconex innerhalb von 24 Stunden.