Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bauteile mit funktioneller Tinte ausdrucken

08.04.2005


Zeit ist Geld - auch in der Fertigung von Bauteilen. Mit einem RapidManufacturing-Verfahren können Forscher dreidimensionale Metallteile zügig ausdrucken. Bisher einzigartig ist, dass sie dabei die Zusammensetzung des Materials vielfältig variieren. Ein solcher Metalldrucker wird vom 11. bis 15. April auf der Hannover Messe in Aktion zu sehen sein (Halle 16, Stand D16).



Übung macht den Meister, doch auch ein Profi im Werkzeug- und Formenbau mag in manchen Fällen verzweifeln. Soll der Facharbeiter in komplex geformte Teile auch noch gezielt Funktionen wie etwa harte Oberflächen integrieren, wäre es ratsam, er verwendete statt spanender Verfahren gleich ein generatives. Solche Rapid-Manufacturing-Prozesse tragen kein Material ab, sondern bauen die Teile Schicht für Schicht auf. Ein Beispiel dafür ist der Metalldrucker. Zunächst trägt die Maschine eine dünne Lage Stahlpulver auf einer Unterlage auf. Ein Druckkopf sprüht Bindemittel in der gewünschten Form darauf und eine Heizlampe verfestigt es. Dann macht sich der Drucker an die nächste, typischerweise 0,1 Millimeter dünne Schicht. So wächst das Werkstück langsam in die Höhe und am Ende des Prozesses steht ein Bauteil aus verklebtem Stahlpulver, das bereits die gewünschte Form besitzt. Im nächsten Schritt wird das Teil knapp unterhalb des Schmelzpunkts gesintert: Das Bindemittel zersetzt sich und die Pulverkörner verschmelzen miteinander, sodass ein Bauteil mit einer Dichte von bis zu 98 Prozent entsteht. Die gleichzeitig stattfindene Schrumpfung kann leicht durch eine vorherige Vergrößerung kompensiert werden.



Mithilfe von Bindemitteln, die kleinste Partikel enthalten, können Forscher vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen nun zusätzliche Funktionen in die Bauteile integrieren. "Wir haben das ProMetal-Verfahren so weiterentwickelt, dass sich die Zusammensetzung von Bauteilen örtlich variieren lässt", freut sich Projektleiter Ingo Wirth. "Das 3-D-Verfahren des Gradienten-Printings mit ’funktionellen Tinten’ eröffnet der Branche ganz neue Möglichkeiten."

Ein Beispiel: Werkzeugeinsätze oder Prägewerkzeuge für Bleche dürfen nicht zu spröde und daher möglichst nur an der Oberfläche hart sein. Im Inneren dagegen sollten sie eher zäh, aber dafür weicher sein. Ohne einen separaten Härtungsschritt konnten die IFAM-Forscher dies dadurch lösen, dass sie einen zweiten Druckkopf einsetzen. Nur an bestimmten Stellen der Schichten bringt er ein Gemisch von Bindemittel und feinst verteiltem Kohlenstoff auf. Beim späteren Dichtsintern entsteht nur dort ein härterer Stahl. Die Möglichkeiten sind sehr vielfältig. Im Prinzip können Teile gebaut werden, die auf der einen Seite aus reinem Metall A und auf der anderen aus reinem Metall B bestehen. Dazwischen lassen sich verschiedene Legierungen realisieren.

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifam.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Bauteil Bindemittel Metalldrucker Schicht Tinte

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Sprühtrocknung: Wirkstoffe passgenau verkapseln
01.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Smarte Sensoren steuern Industrieprozesse von morgen
31.08.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Autonomes Fahren wirft viele Fragen auf

20.09.2017 | Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neuer Ansatz: Nierenschädigungen therapieren, bevor Symptome auftreten

20.09.2017 | Medizin Gesundheit

Autonomes Fahren wirft viele Fragen auf

20.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten