Charakterisierung von Metallpulvern

Pulver ist nicht gleich Pulver. Um die Qualität eines Pulvers zu bewerten und dessen Eigenschaften zu verstehen, ist eine umfassende Analyse unerlässlich. Zu den wichtigsten Parametern zählen die Partikelgrößenverteilung, die Fließfähigkeit, die spezifische Oberfläche und die Feststoffdichte, denn all diese Messgrößen beeinflussen den Produktionsprozess sowie die Endproduktqualität enorm. Metallpulver findet beispielsweise Anwendung beim 3D-Druck im Bereich der additiven Fertigung. Diese Technologie ermöglicht es, Produkte in beinahe beliebiger Größe und Komplexität herzustellen.

Für den 3D-Metalldruck ist selektives Laserschmelzen (SLM) das bekannteste Verfahren. Bei diesem Ansatz wird zunächst eine dünne Schicht Metallpulver auf einer ebenen Fläche aufgebracht. Ein Hochleistungslaserstrahl verschmilzt anschließend die Pulverpartikel ortsselektiv. Diese beiden Schritte müssen mehrmals wiederholt werden, bis Schicht für Schicht ein festes Werkstück im Pulverbett entsteht. Nicht nur in der Prototypenentwicklung hilft SLM - die Technologie findet auch Anwendung bei der Serienfertigung von Teilen, deren geometrische Struktur durch konventionelles Gießen oder spanabhebende Bearbeitung nicht zugänglich sind. Aktuelle Beispiele aus der Industrie sind leichte, mechanisch überaus belastbare Flugzeugteile oder auch die Heizkammer des Konvektionsheizsystems CTD 600 MDR von Anton Paar.

Die hohen Kosten für definierte Metallpulver können eine Hemmschwelle für den Einsatz additiver Fertigungstechnologien sein. Hilfreich ist es daher, die Qualität des Rohmaterials zu kontrollieren und zu optimieren, um einen Produktausschuss zu vermeiden, sowie überschüssiges Metallpulver recyclingfähig zu machen.

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