Fraunhofer-Gesellschaft

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Entwicklung eines Systems zur kontaminationsfreien Multimaterialfertigung im Laser-Strahlschmelzen

 
: Kordaß, Richard; Jaretzki, Martin; Dani, Ines

Kynast, M.:
Rapid.Tech - International Trade Show & Conference for Additive Manufacturing : Proceedings of the 14th Rapid.Tech Conference, Erfurt, Germany, 20 - 22 June 2017
München: Hanser, 2017
ISBN: 978-3-446-45459-0 (Print)
ISBN: 978-3-446-45460-6
ISBN: 3-446-45459-4
S.391-405
Rapid.Tech Conference <14, 2017, Erfurt>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWU ()
LBM; Laser-Strahlschmelzen; Multimaterial; Paste; Hybridprozess

Abstract
Die generative Multimaterialfertigung erweitert die Möglichkeiten zur Eigenschaftsgradierung von Bauteilen. Derzeit existieren für das Laser-Strahlschmelzen (LBM) hauptsächlich Ansätze, welche auf die exakte Positionierung von Pulverpartikeln eines Zweitmaterials abzielen. Die Durchmischung der Pulverwerkstoffe kann damit während und insbesondere nach dem Schichtaufbau jedoch nicht verhindert werden. Diese Pulver werden für weitere Bauprozesse somit unbrauchbar. Zur Lösung dieses Problems wurde ein System, bestehend aus zwei mechanischen Pastenextrudern und einer Absaugeinheit, zur Integration in eine LBM-Anlage entwickelt. Im LBM-Prozess wird zunächst eine Kavität gebildet, dort das vorliegende lose Pulver mittels der Absaugeinheit entfernt und ein pastöses Zweitmaterial eingebracht. Anschließend erfolgt die thermische Aktivierung der Paste, welche sich infolge der Entbinderung und Versinterung verfestigt. Die zum System gehörige, entwickelte Software erlaubt die manuelle, aber auch ablaufgesteuerte Bewegungsführung des Systems und seiner Werkzeuge. Ein später zwingend notwendiger hoher Automatisierungsgrad wird somit bereits in der Entwicklungsphase beachtet. Eine Anwendung für diesen neuartigen generativen Multimaterial-Prozess zielt zunächst auf den Werkzeugbau ab, indem die heutigen Möglichkeiten zur konturnahen Kühlung erweitert werden sollen. In einem Werkzeugeinsatz soll in filigranen Bereichen, welche nicht mit einem Kühlkanal versehen werden können, ein Kupfereinsatz ausgeführt werden. Langfristig sollen mit dem Prozess ebenso Leiterbahnen mit Isolierung in Metallbauteilen möglich werden, da Pasten mit verschiedenen Füllmaterialien erhältlich und verarbeitbar sind.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-452667.html

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