Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Heraeus erzielt Qualitätsschub beim 3D-Druck von hochleitfähigem Kupfer

08.11.2018

– neue Anwendungsfelder bei der Elektromobilität, dem Mobilfunk sowie der Unterhaltungselektronik

99,8 Prozent Dichte und eine Leitfähigkeit von ca. 95 Prozent IACS erreicht Heraeus in der additiven Fertigung von hochleitfähigen Kupferbauteilen mit Standard-Pulverbett-Laserschmelzanlagen.


Materialexperte bei der Prüfung eines additiv gefertigten Rillenhornstrahlers aus mikrolegiertem Kupfer

Quelle: Heraeus


Additive Fertigung

Quelle: Heraeus

Damit eröffnet der Technologiekonzern neue industrielle Anwendungsfelder für das Fertigungsverfahren von Komponenten in Mobilfunkgeräten oder Unterhaltungselektronik bis zur E-Mobility. Die Beschaffung von Ersatzteilen reduziert sich von mehreren Monaten auf wenige Tage.

Heraeus Additive Manufacturing hat die technischen Hürden der additiven Fertigung hochleitfähiger Kupferbauteile genommen und Material und Prozess auf einem Standarddrucker optimiert.

Der Material- und Fertigungsspezialist produziert Bauteile mit einer Dichte von 99,8 Prozent des Vollmaterials und einer Leitfähigkeit von ca. 95 Prozent IACS (International Annealed Copper Standard). Marktüblich sind etwa 85 Prozent IACS.

„Mit diesem Qualitätsschub ist die additive Fertigung von hochleitfähigen Kupferbauteilen jetzt in vielen Industriebereichen möglich, sinnvoll und wirtschaftlich“, unterstreicht Tobias Caspari, Leiter Heraeus Additive Manufacturing. Seine Entwickler liefern reproduzierbare Bauteilqualitäten und setzen Maßstäbe in der Ersatzteilbeschaffung. Diese reduziert sich von mehreren Monaten auf wenige Tage.

Anwendungsbeispiele sind Komponenten aus den Bereichen Elektroantriebe, induktives Heizen, thermisches Management und weitere Applikationen, die die exzellenten elektrischen und thermischen Eigenschaften von Kupfer ausnutzen.

Fertigungstoleranzen sind bei konventionellen Fertigungsverfahren oft zu hoch, um die Reproduzierbarkeit in besonders sensiblen Fertigungsprozessen zu erreichen, etwa bei Produkten für anspruchsvolle Kühlkörper oder die Laserübertragung.

„Auch dieses Problem haben wir gelöst. Wir arbeiten nun daran, dass wir die Leitfähigkeit des mikrolegierten Kupfers noch weiter erhöhen und unsere Erkenntnisse auf andere Standardanlagen übertragen.“

Die Anpassung ist notwendig, weil sich die Anlagen unterschiedlicher Hersteller unterschiedlich verhalten. Material, Prozess und Druckersystem bestimmen die Qualität des Bauteils.

Die Herausforderung für die Material- und Prozessentwickler: Kupfer verfügt über eine hohe Leitfähigkeit und Duktilität, reflektiert jedoch die bei Standardanlagen verwendete Laserwellenlänge fast wie ein Spiegel. Gleichzeitig bewirkt die hohe Wärmeleitfähigkeit des Kupfers, dass die eingekoppelte Energie schnell abgeführt wird.

Das hat ein sehr enges Prozessfenster zur Folge. Diese Charakteristika machen den konventionellen 3D-Druck von reinem Kupfer unmöglich. Bislang bestand ein Lösungsansatz darin, unterschiedliche Kupferlegierungen zu verwenden, allesamt zulasten der Leitfähigkeit und anderer Eigenschaften wie der Korrosionsbeständigkeit.

Ein weiterer Lösungsansatz lag bisher darin, den Fertigungsprozess zu modifizieren, was Abstriche in der Bauteilqualität mit sich bringt. Beispielsweise weist das Bauteil eine höhere Porosität auf, wenn der Laserstrahl das Material nur anschmilzt und nicht komplett verschmilzt. Ein dritter Lösungsansatz besteht darin, andere Laserquellen zu verwenden. Dazu gibt es noch keine kommerzielle Umsetzung.

Auf der Formnext 2018 präsentiert Heraeus seine Neuentwicklung und zeigt 3D-gedruckte hochleitfähige Kupferbauteile. Der Material- und Prozessspezialist zeigt weitere technologische Highlights, die für die Bereiche Mobilität, Elektronik, Robotik und Hydraulik, Medizin sowie Luft- und Raumfahrt relevant sind. Im Mittelpunkt steht die additive Fertigung mit Spezialmaterialien aus der Reihe der amorphen Metalle, Refraktärmetalle, Edelmetalle sowie Leichtbaulegierungen wie Scalmalloy.

Heraeus auf der Formnext 2018

13. – 16. November 2018
Frankfurt/Main
Halle 3.1, Stand D 58

Mehr Info Metallpulver für die additive Fertigung

Bildunterschrift: Materialexperte bei der Prüfung eines additiv gefertigten Rillenhornstrahlers aus mikrolegiertem Kupfer

Um ein Belegexemplar wird gebeten. Die Copyright-Angaben zu den Fotos finden Sie unter: Bildeigenschaften -> Details.

Weitere Bilder (Quelle: Heraeus)

181107_Formnext

Über Heraeus Additive Manufacturing

Der Bereich Additive Manufacturing des Hanauer Technologiekonzerns Heraeus entwickelt und qualifiziert Spezialmetalle und die zugehörigen Prozesse für den metallischen 3D-Druck. Mit kombiniertem Know-how in Materialien, Fertigungsprozessen und Drucktechnologien sorgt Heraeus dabei für höchstmögliche Prozesssicherheit und Effizienz beim Kunden. Dafür stehen Experten für Design, Simulation und Prozessentwicklung, ein Drucktechnikum, Pulver-Fertigungsanlagen sowie Möglichkeiten zum Pulverrecycling zur Verfügung.

Über Heraeus

Der Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit führendes Portfoliounternehmen in Familienbesitz. Die Wurzeln des 1851 gegründeten Unternehmens reichen zurück auf eine seit 1660 von der Familie betriebene Apotheke. Heraeus bündelt heute eine Vielzahl von Geschäften in den Feldern Umwelt, Energie, Elektronik, Gesundheit, Mobilität und industrielle Anwendungen. Im Geschäftsjahr 2017 erzielte Heraeus einen Gesamtumsatz von 21,8 Milliarden Euro. Das im FORTUNE Global 500 gelistete Unternehmen beschäftigt rund 13.000 Mitarbeiter in 40 Ländern und hat eine führende Position auf seinen globalen Absatzmärkten. Heraeus gehört zu den Top 10 Familienunternehmen in Deutschland.

Mit fachlicher Kompetenz, Exzellenz sowie der Ausrichtung auf Innovationen und eine unternehmerisch geprägte Führungskultur streben wir danach, unsere Leistungsfähigkeit kontinuierlich zu verbessern. Für unsere Kunden schaffen wir hochwertige Lösungen und stärken nachhaltig ihre Wettbewerbsfähigkeit, indem wir einzigartige Material-Kompetenz mit Technologieführerschaft verbinden.

Medienkontakt

Michael Schattenmann

Heraeus Holding GmbH

Heraeusstraße 12-14

63450 Hanau, Germany

Telefon: +49 (0) 6181.35-4081

E-Mail: michael.schattenmann@heraeus.com

www.heraeus.com

Michael Schattenmann | Heraeus Holding GmbH

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe
18.01.2019 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Klebeverfahren für Schindeltechnologie entwickelt
09.01.2019 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Im Focus: Ultra ultrasound to transform new tech

World first experiments on sensor that may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles

The new sensor - capable of detecting vibrations of living cells - may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles.

Im Focus: Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.

Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und...

Im Focus: Flying Optical Cats for Quantum Communication

Dead and alive at the same time? Researchers at the Max Planck Institute of Quantum Optics have implemented Erwin Schrödinger’s paradoxical gedanken experiment employing an entangled atom-light state.

In 1935 Erwin Schrödinger formulated a thought experiment designed to capture the paradoxical nature of quantum physics. The crucial element of this gedanken...

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

Erstmalig in Nürnberg: Tagung „HR-Trends 2019“

17.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Zeitwirtschafts- und Einsatzplanungsprozesse effizient und transparent gestalten mit dem Workforce Management System der GFOS

18.01.2019 | Unternehmensmeldung

Der Schlaue Klaus erlaubt keine Fehler

18.01.2019 | Informationstechnologie

Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe

18.01.2019 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics