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Mehr Metall im Druck Swiss Steel erweitert Möglichkeiten für Metallpulver-3D-Druck

Quelle: Swiss Steel 4 min Lesedauer

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Die Swiss Steel Group hat ihr Portfolio an gasverdüsten Metallpulvern für die additive Fertigung mittels Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) jetzt speziell für die Stahlbranche erweitert ...

Die Swiss Steel Group hat schon einige Metallpulver im Portfolio, die über den Prozess der Gasverdüsung hergestellt werden, damit sie für den 3D-Druck nutzbar sind. Hier ist ein Beispiel für ein Produkt aus der sogenannten Printdur-Produktreihe. Doch nun gibt es Zuwachs ...(Bild: Swiss Steel Group)
Die Swiss Steel Group hat schon einige Metallpulver im Portfolio, die über den Prozess der Gasverdüsung hergestellt werden, damit sie für den 3D-Druck nutzbar sind. Hier ist ein Beispiel für ein Produkt aus der sogenannten Printdur-Produktreihe. Doch nun gibt es Zuwachs ...
(Bild: Swiss Steel Group)

Die additive Fertigung mit Pulvern, zu Deutsch auch bekannt als selektives Laserschmelzen (SLM), ist eine Fertigungsmöglichkeit, bei dem sich entweder Metall- oder schmelzbares Kunststoffpulver in einem Behälter befindet, wo es schichtweise durch die Energie eines Laserstrahls zu einem 3D-Bauteil aufgebaut wird. Vor jeder neuen Schicht wird neues Pulver aufgetragen. Die additive Fertigung mit Draht hingegen, auch als Wirearc-Additive Fertigung (WAAM) bekannt, basiert auf dem Schmelzen eines Metall- oder Legierungsdrahts. Der Draht wird durch einen Lichtbogen oder einen Laserstrahl geschmolzen und auf die gewünschten Stellen aufgetragen, um das Objekt schichtweise aufzubauen. Beide generativen Fertigungsprozesse haben ihre Vorteile. Die additive Fertigung mit Pulver sei aber exakter und detailreicher machbar, weil das Pulver in feinen Schichten aufgetragen wird. Sie eignet sich auch für komplexe Geometrien und kann eine Vielzahl von Materialien verarbeiten. Die additive Fertigung mit Draht hingegen ist relativ schnell und kann auch für vergleichsweise große Objekte genutzt werden, wie es dazu heißt. Die Wahl des additiven Verfahrens hängt also von den jeweiligen Anforderungen der Anwendung ab. Die Swiss Steel Group bietet für das erstere Verfahren nun ein breites Spektrum an gasverdüsten Metallpulvern auf Fe-, Ni- und Co-Basis an (Beispiel Aufmacherbild).

So funktioniert die Herstellung von Metallpulver für das SLM

Die Grundlage für das SLM-Fertigungsverfahren bildet ein hochwertiges Metallpulver, dessen Herstellung komplexe Prozessschritte beinhaltet. Zur Pulverherstellung werden die Rohstoffe und Einsatzmaterialien zunächst in einem Induktionsofen erschmolzen und anschließend einer Gasverdüsungsanlage zugeführt (Bild 2). In einem geschlossenen Behälter wird der Schmelzestrahl mithilfe eines Inertgases (Stickstoff) unter hohem Druck zerstäubt. Die so entstehenden Partikel formen sich während der Abkühlung quasi zu winzigen Kügelchen um. Nur so ist ein passendes Rieselverhalten gewährleistet, welches für die spätere Weiterverarbeitung entscheidend ist. Schließlich verbessert die sphärische Form die Dosierbarkeit des Pulvers.

Arbeitsprinzip einer Gasverdüsungsanlage zur Herstellung diverser Metallpulver für die additive Fertigung mittels selektivem Laserschmelzen (SLM).(Bild: Swiss Steel Group)
Arbeitsprinzip einer Gasverdüsungsanlage zur Herstellung diverser Metallpulver für die additive Fertigung mittels selektivem Laserschmelzen (SLM).
(Bild: Swiss Steel Group)

Dieser Prozessteil erfolgt komplett unter Inertgas, wodurch das Pulver ohne schädliche Oberflächenoxidation abkühlt. Das Metallpulver wird anschließend gesiebt und windgesichtet. Das bedeutet, dass das Pulver auf diesem Wege etwa für die Anwendung in der additiven Fertigung vorbereitet wird. Die zu feinen und zu groben Partikel werden zunächst entfernt, so dass die für den 3D-Druck typische Partikelverteilung von 10 bis 63 Mikrometer haben. Mit dem Metallpulver in der benötigten Korngrößenverteilung ist die Grundlage für den eigentlichen 3D-Druck Prozess geschaffen, wie die Experten sagen. Zum Abschluss wird das Pulver homogenisiert und nach Kundenvorgabe verpackt und etikettiert.

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