Materialforscher der North Carolina State University in den USA haben ein 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem sich metallische Glaslegierungen mit einer größeren Dicke als bei konventionellen Verfahren herstellen lassen. Die Herstellung dieser s.g. amorphen Metalle für Objekte von mehreren Zentimetern Dicke gilt bisher als kompliziert. Mit der neuen 3D-Drucktechnik könnte sich dies ändern.

Anzeige

An der North Carolina State University gelang es Materialforschern, eine 3D-Drucktechnik zu entwickeln, mit der metallische Glaslegierungen in großen Mengen additiv hergestellt werden können. Die Entwicklung könnte die Effizienz von Elektromotoren verbessern, zu stärkeren Materialien und Strukturen führen. Das Material wird traditionell in kleinen Mengen hergestellt und als amorphes Metall bezeichnet. Eine Produktion in großen Mengen gilt bisher als kompliziert.

Gegenüber dem Großteil anderer Metalle verfügen metallische Glaslegierungen über keine kristalline Struktur. Wie Zyanab Mahbooba, Doktorand an der North Carolina State University und Erstautor der Forschungsarbeit, in einem Bericht auf „The Engineer“ erklärte, zeige die amorphe Struktur außergewöhnlich wünschenswerte Eigenschaften auf.

Zur Herstellung metallischer Glaslegierungen ist eine schnelle Abkühlung des Metalls erforderlich. Traditionelle Fertigungstechniken können nur Gussteile aus der amorphen Legierung mit wenigen Millimetern Dicke herstellen. Laut Mahbooba sei es mit dem neuen Verfahren gelungen eine amorphe Eisenlegierung zu fertigen, die 15-mal größer sei als kritische Gussteilstärke.

Amorphes Metallobjekt aus 3D-Drucker
Amorphes Metallobjekt: Die US-Forscher haben Metall-Glaslegierungen mit Hilfe von 3D-Druckern in großen Stückzahlen hergestellt (Bild © Zaynab Mahbooba).

Per direkten Metall-Laser-Sintern wird bei dem Verfahren ein Bett aus einer Eisenbasislegierung in Pulverform mittels Laser geschmolzen. Das Druckbett wird nach jedem Durchgang um 20 Mikrometer abgesenkt und eine neue Pulverschicht aufgetragen.

Im Rahmen des Konzepts wird das Metallpulver in derart kleinen Mengen und Flächen aufgetragen, dass eine schnelle Kühlung des Materials möglich ist, damit die gewünschte amorphe Struktur entsteht. Bis zur Marktreife der 3D-Drucktechnik für die Herstellung metallischer Glaslegierungen in großen Mengen sind noch weitere Experimente erforderlich.

Im Bereich der additiven Fertigung haben Materialforscher zuletzt eine Neuerung vorgestellt. Forscher der Universität Kassel gaben kürzlich die Entwicklung einer Stahllegierung mit hoher Schadenstoleranz bekannt, die sich auch für 3D-Drucker einsetzen lassen. Ebenfalls deutscher Forscher vom Fraunhofer IFAM haben ein metallisches Material für den FFF-3D-Druck entwickelt. Und Forscher der SKZ Würzburg forschen am 3D-Druck von Hart-Weich-Verbunden, um die additive Herstellung von Mehrkomponentenbauteilen zu erforschen. Alle Neuigkeiten zu den Materialforschungen im 3D-Druck erhalten Sie auch in Zukunft in unserem kostenlosen Newsletter.

TOP 10 verkaufte 3D-Drucker der 43. Kalenderwoche 2020

Platzierung3D-DruckerAktionspreisAktion / GutscheinZum AngebotInfos zum Gerät
1Artillery Sidewinder-X1324,90 €

Y573BE9B17953000

kaufenProduktvorstellung lesen
2QIDI TECH X-Max1.199,00 €Flash Salekaufen
3QIDITECH Large X-Plus687,14 €Flash Salekaufen
4Artillery GENIUS239,94 €Flash SalekaufenTestbericht
5Anycubic Chiron368,94 €Flash Salekaufen
6ANYCUBIC Mega X343,14 €Flash SalekaufenTestbericht
7ANYCUBIC Mega-S179,74 €Flash Salekaufen
8Alfawise U30 Pro237,35 €

GB720SALE194

kaufen
9Flying Bear Ghost 4S309,59 €

F5079D62CDE27001

kaufen
10Creality Ender 3153,94 €

F4FE9A937B5EB000

kaufen
OUTTRONXY X5SA327,89 €kaufen
OUTELEGOO Mars
241,37 €kaufen
OUTCreality CR-10 V2429,14 €

S4FFCD1E79A27000

kaufen
OUTEcubMaker 4 in 1545,58 €kaufen
OUTAnycubic Photon-S372,53 €kaufen
OUTANYCUBIC MEGA ZERO160,57 €kaufen
7Alfawise U30171,99 €

ALFAWISEU30T

kaufenTestbericht
OUTAlfawise U20269,6 €kaufenTestbericht
OUTNOVA3D Bene4 LCD362,30 €kaufen
OUTCreality Ender 3 V-Slot187,63 €kaufenTestbericht
OUTTRONXY D01426,39 €kaufen

Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden | Alle 3D-Drucker-Gutscheine | 3D-Drucker kaufen