EOS, ein weltweit führender Anbieter von Lösungen im Bereich des Metall-3D-Drucks, hat in Zusammenarbeit mit Phillips Federal und Austal USA eine neue Kupfer-Nickel-Legierung für Pulverbettfusion (PBF) Anwendungen herausgebracht. Die neue Legierung, EOS CopperAlloy CuNi30, wurde speziell für die Arbeit der beiden letztgenannten Organisationen im Rahmen des U-Boot-Industriebasisprogramms (Submarine Industrial Base, SIB) der US-Marine entwickelt.
Die EOS CopperAlloy CuNi30 hat ihre Beständigkeit gegen Salzwasserkorrosion bewiesen und zeigt eine gleichbleibende Leistung bei niedrigen Temperaturen. Laut Phillips Federal ist das Kosten-Nutzen-Verhältnis von Teilen aus CopperAlloy CuNi30 konkurrenzfähig im Vergleich zu herkömmlichen Gussstücken, was darauf hindeutet, dass das SIB-Programm seinen Einsatz von AM-Technologien im Jahr 2024 deutlich steigern sollte.
Strategische Entwicklung einer neuen Legierung
Ankit Saharan, Senior Manager der Metalltechnologie bei EOS, erklärte in einer Pressemitteilung, dass EOS mit dem strategischen Ziel betraut wurde, ein CuNi30-Produkt für die US-Marine [SIB] zu liefern, um Gießereiverzögerungen zu mindern. Das Material, das speziell für die Schiffbauindustrie entwickelt wurde und bisher nicht weit verbreitet in der AM-Technologie eingesetzt wurde, konnte innerhalb weniger Monate erfolgreich auf den Markt gebracht werden. Saharan betonte die Bedeutung des Beitrags zu strategisch wichtigen Projekten für die nationalen Interessen.
John Harrison, der Senior VP für globales additives Fertigen bei Phillips Federal, äußerte seine Dankbarkeit für die schnelle Entwicklung der EOS CopperAlloy CuNi30. Diese Legierung spielt eine entscheidende Rolle in vielen maritimen Anwendungen und wird bei der Unterstützung des US Navy Center of Excellence eine wichtige Rolle spielen.
Typische Teileeigenschaften von EOS CopperAlloy CuNi30:
| Chemische Zusammensetzung gemäß | ASTM B369-09 UNS 96400 |
| Zugfestigkeit | 500 MPa |
| Streckgrenze | 420 MPa |
| Reißdehnung | 30 % |
Kooperationen und Erwartungen
Austal USA, eine Division des australischen Schiffbau-Giganten, leitet eine Industriegruppe, die mit der US-Marine am AM Center of Excellence (CoE) in Danville, Virginia, zusammenarbeitet. Dieses Zentrum, das im Herbst 2022 eröffnet wurde, ist auch der Standort des im Bau befindlichen Beschleunigten Trainingszentrums für Verteidigungsfertigung (Accelerated Training in Defense Manufacturing, ATDM).
Die Entwicklung einer speziell auf Kupfer-Nickel basierenden Legierung ist insbesondere deshalb bemerkenswert, weil bereits im letzten Herbst eine Deckentwässerungsmontage, die von der Schiffbauabteilung von Huntington Ingalls Industries (HII) und General Dynamics Electric Boat (GDEB) gedruckt wurde, aus einem Kupfer-Nickel-Bauteil bestand. Dieses Bauteil, das für U-Boote der Virginia-Klasse gedruckt wurde, war das erste mit AM hergestellte Teil, das für ein im Dienst befindliches U-Boot der US-Marine bestimmt war.
Mit der Entwicklung des Materials ist zu erwarten, dass HII und GDEB beginnen werden, weitere Kupfer-Nickel-Teile für Schiffe der US-Marine zu drucken. Darüber hinaus könnte der Erfolg dieses Projekts weitere Erfolge mit anderen Materialformulierungen nach sich ziehen, was besonders für den Einsatz von AM in der verteilten Fertigung von Bedeutung sein könnte, angesichts der internationalen Reichweite von Unternehmen wie Austal USA und EOS.
