Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flexibel und schnell: 3D-Druck von Metallbauteilen

14.11.2014

Benötigen Unternehmen kleine Bauteilserien, drucken sie die Komponenten oftmals einfach Stück für Stück aus. Sie nutzen dabei das Verfahren Selective Laser Melting. Eine neuartige Anlage soll den 3D-Druck künftig beschleunigen. Zudem kann sie größere Gegenstände drucken. Dies stellen die Forscher erstmals auf der Messe EuroMold vom 25.-28. November 2014 in Frankfurt vor (Halle 11.0, Stand C66).

Sind Bauteile in kleiner Serie gefragt, etwa für Prototypen, werden sie in Industriebetrieben einfach ausgedruckt. Was sich anhört wie Science Fiction, ist in Unternehmen bereits Usus. Das Verfahren nennt sich Selective Laser Melting, kurz SLM. Dabei wandert ein Laser über ein geschichtetes Metallpulver, schmilzt es auf und lässt es zu einer festen Schicht erstarren.

Schicht für Schicht wächst so ein dreidimensionales Bauteil heran. Diese Technologie ist bereits etabliert, doch die Anwender wünschen sich ein schnelleres und damit kostengünstigeres Verfahren, das es auch ermöglicht, größere Gegenstände aus dem Pulver aufzubauen. Für die industrielle Serienfertigung gibt es noch weitere Ansprüche: Die ausgedruckten Bauteile müssen alle die gleiche Qualität aufweisen, zudem sollte sich der Druckprozess überwachen lassen.

Den Wunsch nach schnellerem Druck erfüllen die Laserexperten bisher, indem sie die Leistung des Lasers erhöhen. Das jedoch treibt die Kosten in die Höhe. Noch teurer wird es, wenn große Gegenstände ausgedruckt werden sollen: Reicht üblicherweise ein Scanner aus, der den Laserstrahl mit seinen zwei Spiegeln wie vorgegeben ablenkt, müssen die Unternehmen dann einen zweiten teuren Scanner sowie einen zweiten Laser einsetzen, um das ganze Bearbeitungsfeld ohne Produktivitätsverlust abzudecken.

Flexibler – zu einem günstigeren Preis

Die Anlage des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen soll den Nutzern künftig mehr Freiheiten geben: »Statt im SLM-Prozess auf Scannersysteme zu setzen, verwenden wir in unserer Anlage eine Multispot-Bearbeitung – also einen Bearbeitungskopf, aus dem fünf einzelne Laserstrahlen kommen«, erläutert Florian Eibl, Wissenschaftler am ILT. Dieser Bearbeitungskopf funktioniert wie ein Druckkopf, die fünf einzelnen Diodenlaser lassen sich getrennt steuern.

Der Vorteil: Der Schmelzprozess wird dadurch parallelisiert, somit können die Forscher selbst große Teile schnell und ohne zusätzlichen Aufwand ausdrucken. Das optische System muss nicht geändert werden. Es reicht, die Achsen, auf denen sich der Bearbeitungskopf bewegt, entsprechend zu verlängern. Der Druck ist schneller. Je nach Wunsch können die Forscher auch die Geschwindigkeit anpassen, indem sie einfach die Anzahl der Strahlquellen erhöhen. »Da der Druckkopf über fünf Laserstrahlen verfügt, kann die Anlage das Pulver um ein Vielfaches schneller aufschmelzen als herkömmliche Systeme«, sagt Eibl.

Gleiche Qualität für alle Druckerzeugnisse

Auch die Qualität der ausgedruckten Bauteile muss stimmen. Ein spezielles System bläst Schutzgas auf jede Bearbeitungsstelle und saugt Rauch und entstehende Spritzer direkt ab. »So erreichen wir ein gleichmäßiges Bearbeitungsergebnis, auch bei großen Bauräumen«, erklärt Eibl. Zudem lassen sich Systeme in das Anlagenkonzept integrieren, die die Druckprozesse überwachen.

In einer Laboranlage setzen die Forscher ihr Anlagen- und Belichtungskonzept bereits um. Das Projekt wird zum Teil vom Exzellenzcluster »Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer« gefördert, einem interdisziplinären Forschungsprojekt mit mehr als 20 Kooperationspartnern.

M.Sc. Florian Eibl | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/November/3D-Druck-von-Metallbauteilen.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“
21.02.2017 | EML European Media Laboratory GmbH

nachricht Verbessertes Sprachverstehen und automatische Spracherkennung für Call- und Servicecenter
15.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten