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Der energiereiche grüne Laserstrahl bringt das Kupferpulver zum Schmelzen und erzeugt aus der Schmelze Schicht für Schicht nach einem Computermodell das gewünschte Bauteil. Foto: Fraunhofer-IWS Dresden

Grüner Laser schmilzt rotes Metall

Fraunhofer Dresden setzt innovative Laser-3D-Anlage ein, um reine Kupfer-Bauteile für Raumfahrt und Autoindustrie zu erzeugen. Dresden, 14. August 2020. Raffiniert geformte Kunststoff-Artefakte mit dem 3D-Drucker zu erzeugen, ist heute keine Kunst mehr, sondern längst Alltagstechnologie. Ganz anders bei reinem Kupfer: Das Metall hat sich bisher vielen Versuchen widersetzt, es mit Infrarotlasern aufzuschmelzen, um daraus dann Schicht für Schicht komplizierte Bauteile zu erzeugen. Deshalb setzt das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) Dresden nun eine neuartige additive Fertigungsanlage ein, die das widerspenstige rötliche Metall mit einem grünen Laser verflüssigt.

Aus dem industrielle 3D-Drucker, der Metall mit Elektronenstrahlen aufschmelzen kann: ein Kupfer-Kühlkörper. Foto: Fraunhofer-Ifam Dresden

Kupfer-Kühler aus dem 3D-Drucker

Fraunhofer Dresden setzt bei der „Additiven Fertigung“ auf Elektronenstrahlen Dresden. 14. November 2019. Längst sind 3D-Drucker imstande, Leuchten, Ersatzteile und viele andere Produkte mit ungewöhnlichen Formen aus Kunststoff herzustellen. Metall und Keramik können dagegen bisher nur industrielle 3D-Drucker verarbeiten. Diese „Additiven Fertigungsanlagen“ sind zwar noch rar und teuer, aber sie haben das Potenzial, die Abläufe in vielen Fabriken zu revolutionieren. Fraunhofer-Ingenieuren aus Dresden ist es nun beispielsweise gelungen, mit einem Elektronenstrahl-3D-Drucker filigrane Kühlkörper aus Kupfer zu erzeugen.

Die Visualisierung zeigt ein rotierendes Bauteil. das Dresdner Fraunhofer-Forscher aus einer Hochentropielegierung per 3D-Drucker erzeugt haben. Konkret verarbeiteten sie hier eine Verbindung aus Chrom, Mangan, eisen, Kobalt und Nickel in einem "Fused Filament Fabrication" (FFF) genannten additiven Fertigungsverfahren. Visualisierung: Fraunhofer-IWS Dresden

Superhartes Futter für den 3D-Drucker

Fraunhofer Dresden: Hochentropie-Legierungen machen heiße Turbinen und nimmermüde Stanzen möglich Dresden, 5. November 2019. Eine neue Werkstoffklasse verspricht viele Innovationen in der Luftfahrt, im Turbinenbau und weiteren Industriezweigen: Hochentropie-Legierungen (HEL) sind Metalle, in denen sich fünf oder mehr Elemente in jeweils ähnlichen Anteilen atomar verbunden haben. Richtig designt, sind sie härter, hitzefester und leichter als Stahl, Aluminium und andere klassische Werkstoffe. Großes Potenzial sehen Dresdner Fraunhofer-Experten vor allem für den 3D-Druck von Hightech-Bauteilen.