• Deutsch
  • English

Entwicklung von maßgeschneiderten Metallpartikeln für einen effizienteren Laser-Powder-Bed-Fusion-Prozesses (PBF-LB/M) im Bereich der pulverbasierten additiven Fertigung

Projektbearbeiter: Arne Lüddecke

Die additive Fertigung von Metallen findet insbesondere in der Automobil-, Flugzeug- und medizinischen Industrie Anwendung. Vorteile additiver Verfahren sind eine mögliche Funktionsintegration und Realisierung komplexer Strukturen ohne geometrische Einschränkung (besonders im Leicht- und Prototypenbau). Als Herausforderungen werden vor allem die geringe Produktivität und die hohen Kosten des Prozesses verstanden. Stand der Technik ist der Einsatz von mehreren energieintensiven Lasern und größer werdenden Bauräume, zur Steigerung der Produktivität, was zu einer signifikanten Steigerung der Maschinenkosten führt. Durch eine Modifizierung von Metallpulvern für das Laser-Pulverbett-Schmelzverfahren (PBF-LB/M) soll die Effizienz des Verfahrens pulverseitig verbessert werden.
Das DFG Projekt „Development of surface tailored metal powders for increased production efficiency at the laser powder-bed fusion additive manufacturing process” ist Teil des DFG Schwerpunktprogramms SPP 1211 MATframe (Materials for additive manufacturing). Die Hauptziele des Projektes sind die Weiterentwicklung und Modifikation von herkömmlich erhältlichen Metallpulvern mit dem Fokus die Absorption des Laserlichtes, die Fließfähigkeiten im Auftragungsprozess und die Wärmeleitfähigkeit des Pulvers zu verbessern. Hierzu werden in einem ersten Schritt geeignete Nanopartikel mittels Feinstzerkleinerung hergestellt. Anschließend werden durch klassische Verfahren der mechanischen Verfahrenstechnik, wie Wirbelschichtverfahren und Hochintensivmischen, die maßgeschneiderten Partikeln hergestellt. Nicht nur das hergestellte Pulver wird hinsichtlich seiner Eigenschaften optimiert, auch die Herstellungsprozesse an sich werden verfahrenstechnisch effizient ausgelegt. Zudem werden Pulvereigenschaften, wie die Fließfähigkeit und Kohäsion der modifizierten Pulver analysiert und Einflüsse auf den Pulverauftragsprozess herausgearbeitet.
In enger Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Hybrid Additive Manufacturing der Ruhr-Universität Bochum werden die hergestellten Metallpartikel in einem PBF-LB/M-Prozess verarbeitet und so hergestellte Bauteile auf ihre mechanischen und makroskopischen Eigenschaften untersucht. Außerdem werden Material-Prozess-Eigenschafts-Beziehungen in enger Kooperation abgeleitet.


AG – Mitarbeiter

Aktuelle Projekte

Feinstzerkleinerung von Mehrstoffsystemen in Rührwerkskugelmühlen mehr

Entwicklung eines Formulierungs- und Vermahlungsverfahrens für die Erzeugung innovativer transparenter keramischer Farbpigmente sowie der zugehörigen Beschichtungs-formulierung zur Glasbeschichtung mittels adaptierten Tauchverfahren mehr

ECRA project: Future Grinding Technologies mehr

InnoRec – Innovative Recyclingprozesse für neue Lithium-Zellgenerationen mehr

Ladungsbasierte selektive Trennung submikroner Partikeln aus Zerkleinerungsprozessen mehr

Entwicklung von maßgeschneiderten Metallpartikeln für einen effizienteren Laser-Powder-Bed-Fusion-Prozesses (PBF-LB/M) im Bereich der pulverbasierten additiven Fertigung mehr

Silicon Graphite goes Industry mehr

Entwicklung von Methoden zur Messung der Fließeigenschaften zur Messung der Fließeigenschaften faserartiger Schüttgüter für die Silo- und Prozessoptimierung mehr

Abgeschlossene Projekte

Nanozerkleinerung organischer und anorganischer Materialien mehr

Nanozerkleinerung von pharmazeutischen Wirkstoffen in Rührwerkskugelmühlen mehr

Beanspruchungsvorgänge in Planetenkugelmühlen und deren Anwendung auf die Maßstabs- und Mühlenübertragung mehr

Entwicklung eines Verfahrens und der Anlagentechnik zur kontaminationsminimierten Feinstzerkleinerung organischer Wirkstoffe auf der Basis des elektromechanischen Wirkprinzips mehr

PVZ-Verbundprojekt SynFoBiA
Verarbeitung nanopartikulärer Wirkstoffe zu neuartigen festen Formen mehr

Steigerung der Energieeffizienz durch Steuerung der Fließeigenschaften und Minimierung der Agglomeration bei der trockenen Feinzerkleinerung mehr

Ressourceneffiziente chemische Synthese – Prozessentwicklung in Kugelmühlen für lösungsmittelfreie Reaktionen (RESPEKT) mehr

Verformungsverhalten mehr

Mischungs- und Entmischungsverhalten in dynamischen Prozessen mehr

Struktur und Kontaktnetzwerk mehr

Entmischung von Schüttgütern in Haufen und Silos mehr

Festigkeit und Fließverhalten mehr