Eine entscheidende Voraussetzung der pulverbasierten additiven Fertigung ist die Bereitstellung von Pulvern, deren Eigenschaften sowohl auf das Verarbeitungsverfahren, als auch auf die späteren Bauteileigenschaften zugeschnitten sind. Die Neue Materialien Bayreuth GmbH hat hierfür eine hochmoderne Verdüsungsanlage in Betrieb genommen.
Die Ultraschallverdüsung ist ein besonders effizientes, bislang jedoch noch wenig verbreitetes Verfahren zu Herstellung von Metallpulver. Es beruht auf dem Zerstäuben von aufgeschmolzenen Legierungen unter Schutzgas, die auf eine im Ultraschallbereich schwingende Sonotrode fließen. Auf dieser bildet sich ein dünner Metallfilm, der auf der Frequenz der Sonotrode mitschwingt. Erreicht die Amplitude der schwingenden Sonotrode einen kritischen Wert, kommt es zur Ablösung der Wellenspitzen des flüssigen Metalls. Dabei bilden sich kleine Tröpfchen, die aufgrund des Argonstroms im Flug zu kreisrunden Partikeln erstarren. Das Verfahren zeichnet sich durch zwei grundlegende Vorteile aus: Zum einen können annähernd vollsphärische Partikel erzeugt werden, zum anderen ergibt sich eine enge Partikelgrößenverteilung und damit ein effizientes Ergebnis.
Die neu installierte Verdüsungsanlage (Typ ATO-Lab+, Hersteller 3D LAB Ltd). besitzt – abhängig vom Ausgangswerkstoff – eine Fertigungskapazität von mehreren hundert Gramm Metallpulver pro Stunde. Es lassen sich Partikel mit einer extrem hohen Sphärizität von > 0,9 und Größen von 20 μm bis 120 μm erzeugen. Dabei liegen bemerkenswerte 70 % der Partikel in dem für SLM-Verfahren relevanten Größenbereich unter 50 μm. Verarbeitet werden können alle metallischen Werkstoffe.
Mit dieser neuartigen und innovativen Ultraschallverdüsungstechnologie kann NMB nun maßgeschneidertes Pulver aus verschiedenen Zusammensetzungen gezielt entwickeln und bereitstellen, um komplexe Fragestellungen zu Verarbeitung und Bauteileigenschaften zu bearbeiten.
Der Neuzugang zur Pulverherstellung ergänzt im NMB-DemoCenter Additive Fertigung die vorhandene Anlagentechnik zur pulverbasierten additiven Fertigung, so dass nun die Prozesskette der metalladditiven Fertigung komplett abgedeckt ist. Das Angebot „Alles unter einem Dach“ verkürzt den Zyklus der Prototypentwicklung.
Weitere Anwendungsgebiete für die individuell entwickelten und mittels Ultraschallverdüsung hergestellten Pulver sind die Beschichtungstechnologie und Oberflächenveredlung.
Ansprechpartner
Neue Materialien Bayreuth GmbH
M. Eng. Philipp Meyer | E-Mail philipp.meyer@nmbgmbh.de
