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Vortrag

Cold Metal Fusion - Eine neue Technologie zu herstellung von Metallbauteilen

Donnerstag (23.05.2019)
09:25 - 09:45 Uhr
Bestandteil von:


Die Einsatzbereiche Additiver Fertigungsverfahren wachsen stetig und sollen bis 2019/20 ein Volumen von 20 Milliarden USD erreichen. Durch additiv gefertigte Produkte wurde bereits 2016 ein Umsatz von 10 Milliarden Euro weltweit erzielt, wobei 10 % davon auf Deutschland entfallen sind. Der Metallbereich stellt hier mit einer Wachstumsrate von 48 % bei den Maschinen und 32 % bei den Materialien das am schnellsten wachsende Segment dar.
Bei der Herstellung von Metallbauteilen dominieren bisher laser- oder elektronenstrahlenbasierte Verfahren (SLM, DMLS, E-Beam), bei denen Metallpulver direkt über einen der beiden Strahltypen aufgeschmolzen werden. Die die geringe Materialauswahl, hohe Produktionskosten, die aufwendige Entfernung der notwendigen Stützstrukturen sowie das Tempern zur Minimierung der prozessbedingten Spannungen setzen diesen Verfahren jedoch Grenzen.
Ein weit verfolgter Ansatz um diese Probleme zu umgehen, sind 2-stufige Verfahren, bei denen zunächst aus der Kombination von Metallpulver und Kunststoffbinder ein Grünteil entsteht, welches anschließend zum Metallbauteil gesintert wird. So existieren auf dem Markt InkJet-basierte Verfahren der Firmen ExOne, Höganäs und Desktop Metal sowie filamentbasierte Verfahren der Firmen EvoTech/BASF, Desktop Metal und Markforged.
Am SKZ ist es nun erstmals erfolgreich gelungen, diesen Ansatz auf Kunststoff-Lasersinteranlagen zu übertragen. Durch das Verfahren werden viele der o.g. Nachteile der einstufigen strahlbasierten Verfahren (SLM, DMLS, E-Beam) vollständig vermieden. Auch gegenüber den konkurrierenden 2-stufigen Verfahren kann sich das am SKZ entwickelte sogenannte „Cold Metal Fusion“-Verfahren (kurz CMF) u.a. durch eine hohe Grünteilfestigkeit, sowie durch eine bereits existierende, teilweise automatisierte Prozesskette abheben.
Die CMF-Technologie ist zum Patent angemeldet und wird innerhalb einer EXIST-Förderung mit dem Ziel einer Ausgründung Anfang 2019 zur Serienreife weiterentwickelt (https://www.exist.de/DE/Programm/Exist-Forschungstransfer/Vorhabenkarte/EFTVorhaben/03EFKBY171.html). Namenhafte Projektpartner aus den Bereichen Additive Fertigung, Metallbearbeitung und Metallpulververarbeitung unterstützen das Team hierbei bereits. 

Sprecher/Referent:
Christian Staudigel
SKZ - KFE gGmbH