3D-Druck Stahl

Neuartiges Eisenpulver für 3D-Druck von Stahl

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Demonstratorbauteil aus Eisenpulver, gefertigt durch Selektives Elektronenstrahlschmelzen (Design aus Agent-3D) (Bild: Fraunhofer IFAM Dresden)
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Eine Machbarkeitsstudie zeigt, dass ein neuartiges Eisenpulver bei der additiven Fertigung von Stählen nicht nur kostengünstiger ist, sondern auch eine größere Werkstoffpalette ermöglicht.

Bisher werden für die additive Fertigung in den pulverbettbasierten Verfahren Selektives Elektronenstrahlschmelzen (SEBM) und Selektives Laserschmelzen (SLM) ausschließlich sphärische Pulver verwendet, die durch Inertgasverdüsung hergestellt werden. Dadurch liegen die Preise sehr hoch.

10 % der aktuellen Kosten

Die am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden neu erprobte Herstellungsmethode macht Preise für Eisenpulver möglich, die nur etwa 10 % der aktuellen Kosten betragen. Auch für andere Werkstoffe existieren preiswerte Alternativen, so zum Beispiel für so genannte HDH-Titanpulver.

Nun hat das Fraunhofer IFAM mit einer Machbarkeitsstudie zur Verarbeitung durch SEBM ebenfalls gezeigt, dass mit diesem Eisenpulver formstabile Bauteile gefertigt werden können. Trotz der unregelmäßigeren Partikelform und der erwartbaren schlechteren Fließfähigkeit im Vergleich zu gasverdüsten Pulvern ist dieses Eisenpulver damit eine echte Low-Cost-Alternative. Weiterhin wurde damit wiederholt nachgewiesen, dass das SEBM-Verfahren in Bezug auf Variationen der Fließfähigkeit des Pulvers eine sehr robuste Technologie ist.

Eine höhere Werkstoffflexibilität

Die Forscher erprobten ebenfalls erfolgreich die Zugabe von verschiedenen Pulvermischungen und damit die Prozessierung verschiedenster Legierungen. Derzeit laufen detaillierte Untersuchungen zum jeweiligen Legierungsverhalten.

Mit der neuen Herstellungsmethode gibt es nicht nur eine preiswerte Alternative für die additive Fertigung von Stählen, die analog auch für andere Materialien denkbar ist. Auch die Werkstoffflexibilität steigt damit und eine größere Werkstoffpalette wird ökonomisch machbar.

www.ifam.fraunhofer.de/additiv


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