Der australische 3D-Druck-Spezialist Titomic hat gemeinsam mit der Forschungsbehörde CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) die Titomic Kinetic Fusion Technologie (TKF) entwickelt und besitzt die Vermarktungsrechte. Das Verfahren nutzt die Ultraschall-Partikelabscheidung von Metallpulvern, um so Teile für die Industrie zu fertigen und sehr komplexe Oberflächenbeschichtungen zu ermöglichen. Der patentierte Prozess ermöglicht das dynamische Kaltgasspritzen von Titan-, Titanlegierungen und weiteren Legierungen auf ein Gerüst. So wird eine tragende Struktur erzeugt.
Die Titomic Kinetic Fusion Technologie zählt zu den pulverbasierten Metall-3D-Druckverfahren.
So funktioniert die Technologie
Das Titomic Kinetic Fusion-Verfahren wird zur additiven Fertigung von Metallteilen eingesetzt. Die Produktion erfolgt automatisiert und – je nach gewähltem Modell (derzeit TKF 9000) – robotergestützt. Es beginnt mit der Beschleunigung von Metallpartikeln auf Ultraschallgeschwindigkeit, in dem die Partikel in einen Strahlstrom injiziert werden. Dann treten die Partikel aus der Sprühdüse aus. Sobald sie auf die Oberfläche des Gitters oder der vorgefertigten Struktur treffen, verformen sie sich plastisch. Dabei haften sie an der Oberfläche und auch untereinander. Durch die Anhäufung der Partikel entstehen schnell netzförmige Metallteile.
Die TKF-Technologie ermöglicht eine wirtschaftliche Fertigung von Hochleistungs-Metalllegierungen inklusive Titan in einer enormen Geschwindigkeit und ohne Größenbeschränkungen. Der vom Unternehmen entwickelte 3D-Drucker TKF 9000 kann auf einer 9 Meter langen, 3 Meter breiten und 1,5 Meter hohen Achse Objekte aus Titan- und anderen Legierungen drucken und dabei pro Stunde etwa 45 Kilogramm Material verarbeiten. Er gehört zu den weltweit größten 3D-Druckern.
Durch die Reduzierung der Durchlaufzeiten von Wochen oder Monaten auf Tage oder sogar Stunden lässt sich im Rahmen der On-Demand-Fertigung die Produktivität deutlich steigern. Durch den Einsatz von Metallpulvern lässt sich im Vergleich zum klassischen Spritzgussverfahren bis zu 80 Prozent an Material einsparen, da die Fertigung endkonturnah abläuft. Auch der Ausschuss wird deutlich reduziert.
Zusätzlich zum Titomic Kinetic Fusion-Produktionsverfahren setzt das Unternehmen auf Automatisierung, Spezialwerkstoffe und Knowhow, um so Hochleistungsprodukte zu fertigen und sehr komplexe technische Herausforderungen zu meistern.
Mit dem Titomic Kinetic Fusions-Verfahren können unterschiedliche Metalle zu Metallverbundteilen verschmolzen werden, um so die Stärken der einzelnen Metalle einzubringen.
Zu den einsetzbaren Hochleistungswerkstoffen gehören unter anderem
- Titan und Titanlegierungen, inklusive Ti-Al6-4V, CP etc.,
- Kupfer,
- Stahl,
- Invar36 (eine Eisen-Nickel-Legierung),
- Nickel und
- Magnesium.
Einsatzbereiche
Eingesetzt werden die mit der TKF-Technologie gefertigten Teile unter anderem in der Luft– und Raumfahrtindustrie, in der Automobil– und in der Rüstungsindustrie, im Transportwesen, bei der Öl- und Gasförderung, im Schiffbau und im Bergbau.
Weiterführende Links
- https://titomic.com/titomic-kinetic-fusion/
- https://titomic.com/2021/wp-content/uploads/20200901-Titomic_TKF_9000_Brochure-005DS.pdf (PDF, 1.500 Kb; öffnet in neuem Fenster)
