Aufbereitung und Verwendung von Stahlspänen als wirtschaftliches Kreislaufmaterial für das Laser-Pulver-Auftragschweißen

Pulverbasierte Directed Energy Deposition-Verfahren sind in der additiven Fertigung etabliert, jedoch ist die Produktion von AM-Pulvern umweltbelastend und kostenintensiv. Die Chance besteht darin, Metallspäne aus der klassischen Fertigung durch lokale Aufbereitung zu AM-Material zu recyclen. In diesem Forschungsprojekt wurde untersucht, ob Stahlspäne aus austenitischen Chrom-Nickel-Legierungen durch Mahlprozesse zu Pulver für das DED-Verfahren verarbeitet werden können. Verschiedene Mahlverfahren wurden getestet, und die Eigenschaften der hergestellten Span-Pulver wurden analysiert und mit konventionellem AM-Pulver verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die mechanische Zerkleinerung von Stahlspänen technisch machbar und umweltfreundlicher ist. Die Eigenschaften der aus Span-Pulver hergestellten Proben sind vergleichbar mit konventionellem Pulver, jedoch gibt es erhöhte Oxidanteile und einen höheren Energieeintrag beim Schweißen. Eine gründliche Reinigung der Späne von Kühlschmierstoffen ist entscheidend, da Kontaminationen die Mahlprozesse und die Pulverqualität beeinträchtigen. Die Ökobilanz zeigt, dass die Mahlverfahren einen bis zu 70 % geringeren ökologischen Fußabdruck im Vergleich zur Gas-Atomisierung aufweisen können.