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23.10.2017

Neues Verfahren zum metallischen 3D-Druck

Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden hat das Schmelzschichtverfahren Fused Filament Fabrication (FFF) für ein deutlich größeres Anwendungsspektrum erweitert. Die Werkstoffpalette wurde für metallische Bauteile erschlossen, die bisher nicht möglich waren.

Mit dieser entscheidenden Weiterentwicklung kann das Institut sein langjähriges Knowhow im Bereich der Pulvermetallurgie in ein bekanntes Verfahren einbringen und so erprobte Prozesse mit neuen Werkstoffen kombinieren. Hier kommt besonders die Expertise der Forscher in den Bereichen Metallspritzguss (MIM) und pastenbasierte Metallpulversysteme zum Tragen.

  • Gedrucktes Flügelrad aus Edelstahl. Bild: Fraunhofer IFAM Dresden

    Gedrucktes Flügelrad aus Edelstahl. Bild: Fraunhofer IFAM Dresden

  • Machbarkeitsdemonstrator, gedrucktes Gefäß aus 316L. Bild: Fraunhofer IFAM Dresden

    Machbarkeitsdemonstrator, gedrucktes Gefäß aus 316L. Bild: Fraunhofer IFAM Dresden

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Im metallischen Fused Filament Fabrication werden metallische Bauteile in einem zweistufigen Verfahren zuerst gedruckt und danach in einem Sinterprozess final verfestigt. Im Gegensatz zu anderen F&E-Einrichtungen bietet das Fraunhofer IFAM Dresden dem Kunden die komplette Prozesskette von der Filamentherstellung über den Druck bis hin zur Sinterung und Bauteilcharakterisierung. Zusätzlich können auch Grün- und Sinterteile am Institut bearbeitet werden.

Derzeit stellen die Forscher hauptsächlich Bauteile aus Edelstahl 316L her, das Verfahren eignet sich jedoch für alle sinterbaren Metalle. Um die Möglichkeiten für die industrienahe Forschung zur Bauteilentwicklung weiter auszubauen, wird nun bereits der dritte Drucker mit hoher Prozesssicherheit und Präzision für die Arbeiten am Institut beschafft.

Die günstige Anlagentechnik erleichtert die Weiterentwicklung des Verfahrens zur Kommerzialisierung mit dem Ziel einer niedrigpreisigen Fertigungslinie von Bauteilen in Industriequalität. Das Fraunhofer IFAM Dresden arbeitet hier mit namhaften Industriepartnern zusammen. Mit der Beteiligung im SAB-Verbundprojekt „AMCC-Line“ (Additive Manufacturing Complete and Compact) wird die Integration des Fused Filament Fabrication für Metalle in eine innovative prototypische Fertigungslinie weiter vorangetrieben.

Mit dem neuartigen metallischen Fused Filament Fabrication hat das Fraunhofer IFAM Dresden seine Kompetenz im Bereich der Additiven Fertigung weiter ausgebaut. So stehen dem Kunden zusätzlich weitere additive Technologien wie selektives Elektronenstrahlschmelzen, dreidimensionaler Siebdruck und dreidimensionaler Schablonendruck zur Verfügung, um die passgenaue Lösung für seine Fragestellung zu finden.

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