Forscher des Indian Institute of Science (IISc) haben in einer Pressemitteilung auf ihrer Website ein neues abriebbasiertes Verfahren zur Herstellung von Metallpulvern für den 3D-Druck entwickelt. Die meisten Metallpulver werden bisher mit Zerstäubung hergestellt, bei der ein Gas- oder Wasserstrahl genutzt wird, um einen geschmolzenen Metallstrom in winzige Tröpfchen aufzubrechen. Nach dem Abkühlen bilden diese Pulverpartikel. Ihr neu entwickeltes Verfahren haben die Forscher in einem Paper mit dem Titel „Production of powders for metal additive manufacturing applications using surface grinding“ vorgestellt und wollen wir nachfolgend einmal zusammenfassen.
Details zum abriebbasierten Verfahren
Die zerstäubungsbasierte Pulverproduktion leidet unter einer schlechten Materialausbeute, weshalb sie kostenineffizient sein kann und nur mit einer begrenzten Anzahl von Metallen anwendbar ist. Mit dem neuen Ansatz wollen die Forscher aus Indien diese Mängel jetzt beheben.
Priti Ranjan Panda, ein Ph.D. Student am Center for Product Design and Manufacturing des IISc, sagte:
„Wir haben einen alternativen, wirtschaftlicheren und inhärent skalierbaren Weg zur Herstellung von Metallpulvern, und die Qualität der Endpulver scheint im Vergleich zu herkömmlichen gaszerstäubten Pulvern sehr wettbewerbsfähig zu sein.“
Späne sind in einer verarbeitenden Industrie beim Schleifen von Metallen abgetragene Abfallstoffe. Diese langen, dünnen Streifen können auch kugelförmige Pulverpartikel enthalten. Die Forscher des IISc nehmen an, dass diese sphärischen Späne während des Schleifprozesses schmelzen, was sie zu perfekten Kugeln macht. Sie stellten die Theorie auf, dass sie den auf Abrieb basierenden Prozesses des Metallschleifens auf die Herstellung von 3D-Druck-Pulvern anwenden können.
In ihrer Studie zeigen sie, dass das Schmelzen wegen der hohen Oxidationswärme zur Bildung von pulverförmigen Metallpartikeln durch eine exotherme Reaktion an der Metalloberfläche führt. Damit sie große Mengen an Stahl-3D-Druck-Pulver herstellen, verfeinern die Forscher den Mahlansatz und optimierten ihn. Sie erklärten, dass es sich um eine vergleichbare Leistung wie kommerzielle gaszerstäubte Gegenstücke bietet. Die Technik des Mahlens ist deutlich günstiger als die Gaszerstäubung.
Harish Singh Dhami, Co-Autor der Studie, fügt hinzu:
„Die Reduzierung der Kosten des AM-Prozesses (durch wirtschaftliche Pulver) kann die Materialpalette in Situationen wie der Herstellung von biomedizinischen Implantaten erweitern, die billiger und zugänglicher werden könnten.“
