Additive Manufacturing

Neue Stahlwerkstoffe für bessere Bauteile

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Im Projekt Add-Steel entsteht aus speziellen, angepassten Legierungen Pulver für den metallischen 3D-Druck mit dem LPBF-Verfahren (Bild: © Fraunhofer ILT, Aachen)
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In einem neuen Leitmarkt-Projekt sollen funktionsangepasste Stahlwerkstoffe für das Additive Manufacturing entwickelt werden. Dabei geht es vor allem um Werkstoffe für das metallische 3D-Druckverfahren Laser Powder Bed Fusion.

Nur mit neuen Werkstoffen lassen sich Bauteile herstellen, die die zunehmend komplexeren Anforderungen der Kunden erfülle. Besonders mit Blick auf dieses Ziel kommt die Laser Powder Bed Fusion (LPBF) ins Spiel, ein Verfahren des additive Manufacturing. Damit lassen sich sich aus digitalen Daten direkt funktionsverbesserte Bauteile herstellen. Doch noch stehen für das LPBF geeignete qualifizierte und zertifizierte Werkstoffe entweder gar nicht oder noch nicht im geforderten Maße für die industrielle Fertigung zur Verfügung.

Schrittweise Werkstoffentwicklung bis 2021

Dies ist nun Ziel des NRW-Leitmarkt-Projekts Add-Steel: Der Anlagenhersteller SMS Group GmbH aus Mönchengladbach, die Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG aus Krefeld, das Fraunhofer-ILT-Spin-off Aconity GmbH und das Fraunhofer ILT aus Aachen entwickeln darin neue, für den LPBF-Prozess maßgeschneiderte Stahlwerkstoffe.

Die Projektpartner setzen dabei auf eine iterative Legierungsentwicklung in Kombination mit einer systematischen Anpassung der LPBF-Prozessführung und -Anlagentechnik. Anschließend folgt der Bau von Demonstratoren für die Herstellung von neuen Komponenten und Ersatzteilen, mit denen die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit getestet und validiert wird.

Erste Ergebnisse mit neuen Legierungen in Sicht

„Bei der SMS Group entstand bereits eine Anlage zum Verdüsen von geeignetem Metallpulver“, berichtet Andreas Vogelpoth, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe Laser Powder Bed Fusion und Add-Steel-Projektleiter am Fraunhofer ILT. „Das Unternehmen Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel stellt nun die entsprechenden Legierungen zur Verfügung, die das Fraunhofer ILT in Kürze – nach der Weiterverarbeitung zu Pulver – auf LPBF-Anlagen testet.“

Details zum Add-Steel-Projekt erfahren Interessenten auf der Fachmesse Formnext 2019, vom 19. bis zum 22. November in Frankfurt am Main, am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand D51 in Halle 11.d

www.ilt.fraunhofer.de


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