Additive Fertigung mit metallischen Werkstoffen

Unter additiver Fertigung versteht man Verfahren, mit denen Bauteile auf der Grundlage von dreidimensionalen Computermodellen Schicht für Schicht aus Pulvern oder Flüssigkeiten hergestellt werden (3D-Druck oder Rapid Prototyping). Am fem wird diese Technologie seit einigen Jahren für metallische Werkstoffe intensiv erforscht, im Rahmen von öffentlichen Forschungsprojekten und in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen. Die als Pulver vorliegenden Werkstoffe (Partikelgröße je nach Material 5 bis 40 µm) werden als 15 bis 25 µm dünne Schicht auf eine Bauplatte aufgetragen und dann einem 3D-Modell gemäß selektiv geschmolzen.


Die Weiterentwicklung und Optimierung der additiven Fertigung erfordert Forschungsarbeit auf vier eng verzahnten Themengebieten: Maschine, Prozess, Werkstoffe und Design. Ziel ist es, die Porosität, Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität von Bauteilen zu verbessern. Am fem stehen die beiden Gebiete Prozess und Werkstoffe im Fokus:

Prozess

  • Variation der Prozessparameter an Testgeometrien und Musterbauteilen
  • Ermittlung geeigneter Prozessparameter
  • Optimierung der Oberflächenqualität
  • Reduktion der Porosität
  • Prozessmonitoring
     

Werkstoffe

  • Pulvereigenschaften
  • Oberflächenmodifikation der Pulver
  • Legierungsadditive
  • Entwicklung spezieller Legierungen für das Verfahren
  • Nanokomposit-Werkstoffe
  • Schmelzmetallurgisch nicht herstellbare Legierungen

  • Anlage: Mlab cusing R, Concept Laser GmbH
  • Modulare, schnell wechselbare Bauräume unterschiedlicher Größe: 50 x 50 x 80 mm (x,y,z) | 90 x 90 x 80 mm (x,y,z)
  • 100W Nd-YAG Faserlaser
  • Hohe Laserstrahlauflösung (30μm)
  • Baukammer mit Schutzgasspülung
  • Verarbeitbare Werkstoffe: Edelstähle, Titan- und Ni-Basis Legierungen | Dentallegierungen (CoCr-, Titan) | Edelmetalle, Bronze und Sonderlegierungen

Ansprechpartner

Dr. Ulrich Klotz | DW 700
klotz@fem-online.de

B.Sc. Dario Tiberto | DW 714
tiberto@fem-online.de


Auf einen Blick

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