Entwicklung prozessbegleitender Pulver-Binder-Analytik zur Parametervorhersage im Metal Binder Jetting

Das Metal Binder Jetting hat aufgrund seiner technischen Optionen, wie zum Beispiel nahezu unbegrenzt wählbaren Materialkompositionen, keinerlei notwendiger Zerspanungstechnik, aber auch durch die extrem hohe Konstruktionsfreiheit, ein unglaublich hohes wirtschaftliches Potential inne. Bisher ist es jedoch noch nicht gelungen den Prozess vollends zu beherrschen und so die Effizienz des Prozesses zu optimieren, da die einzelnen Parameter selbst und zusätzlich auch in Korrelation miteinander sehr komplex wechselwirken. Das Ziel der Forschung der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, ob im Vorfeld ein Pulver-Binder-Analytisches Verfahren dazu genutzt werden kann eine spezifische Parametervorhersage zu ermöglichen. Dazu wurde die Interaktion von drei verschiedenen 316L-Stahlpulvern mit unterschiedlichen Partikelgrößenverteilungen mit einem polymerbasierten Binder untersucht. Anschließend wurden Hypothesen in Bezug auf die idealen Bindersättigungen und ein daran angepasster Versuchsplan erstellt, die dazugehörigen Versuche durchgeführt und die Ergebnisse letztlich evaluiert, um zu beurteilen, ob die Hypothesen valide sind. Die Ergebnisse bestätigen die aufgestellten Hypothesen. Es ist durch die Voranalyse gelungen eine spezifische und optimale Bindermenge bei allen drei Pulvern sehr genau, trotz unterschiedlicher Partikelgrößenverteilungen und ohne Erfahrungswerte oder Schätzungen, zu bestimmen.