Powder Atomization

Ausschlaggebend für reproduzierbare gute Eigenschaften der AM-Bauteile ist die Qualität der Pulver.  Das Gießerei-institut betreibt einen hybriden Pulververdüsungsturm mit der Möglichkeit, Metallpulver im Close coupled und Free Fall Verfahren herzustellen.

Eine Verdüsung ist sowohl mit Argon als auch mit Stickstoff möglich. Im Close coupled Verfahren (VIGA-Verfahren=Vacuum Induction Melting Inert Gas Atomisation) kann die gewünschte Legierungszusammensetzung in einem Tiegel mit zwei Litern effektivem Schmelzvolumen erschmolzen und zu Pulverpartikeln verdüst werden. Die D50 Werte der Partikel liegen zwischen 30 und 80µm.

Für die keramikfreie Metallverdüsung kann im EIGA-Verfahren (Electrode Induction Melting Gas Atomisation) Pulver aus einer vorgefertigten Stabelektrode im Free Fall Verfahren hergestellt werden. Bei einer maximalen Elektrodenlänge von 500 mm kann der Elektrodendurchmesser zwischen 50 und 70 mm liegen. Dieses Verfahren ist besonders für reaktive oder refraktäre Legierungen geeignet. Die D50 Werte der Partikel liegen zwischen 80 und 120µm.

Das für die Legierungsentwicklung gewonnene Metallpulver kann in additiven Fertigungsverfahren vor Ort mit einer LPBF (Laser Powderbed Fusion) und einer LMD (Laser Material Deposition) Anlage weiterverarbeitet werden. Die LPBF-Anlage verfügt über ein Heizmodul für die Bauplatte, eine Hochgeschwindigkeitskamera und zwei Hochgeschwindigkeitspyrometer zur Prozessüberwachung.

Die LMD-Anlage ist ein abgeschlossenes System mit Inertgas-Glovebox, einem Pulverförderer mit Mischeinheit und einer Drahtfördereinheit für Drähte mit Durchmessern von 0,8 bis 1,6 mm. Die Bauplatte ist bei dieser Anlage ebenfalls bis 400 °C beheizbar.