Home Industrie 6K präsentiert selbst entwickelte Metalllegierungspulver für den 3D-Druck

6K präsentiert selbst entwickelte Metalllegierungspulver für den 3D-Druck

6K ist ein Entwickler von Mikrowellenplasmatechnologie für die Herstellung innovativer Materialien, die bei der additiven Fertigung (AM), in Lithium-Ionen Akkus und anderen industriellen Märkten zum Einsatz kommen. Bei der Fachmesse Formnext 2019 gab das Unternehmen die erfolgreiche Entwicklung und Fertigung von sphärischen Pulvern aus Hochentropie-Legierungen (HEA) bekannt.

In Zusammenarbeit mit Castheon, einem US-Anbieter von FuE-Dienstleistungen, hat 6K das weltweit erste HEA-Teil im 3D-Druck nach dem LPBF-Verfahren (Laser Powder Bed Fusion; selektives Laserschmelzen) hergestellt.

HEA1000 ist ein sphärisches HEA-Versuchspulver, das für den Einsatz in kommerziellen Konsolidierungsprozessen wie der additiven Fertigung, dem HIP (heißisostatisches Pressen) oder dem Pulverschmieden gedacht ist. HEA-Legierungen eröffnen grenzenlose Möglichkeiten für die „perfekte Mischung“ von Komponenten mit maßgeschneiderten Eigenschaften, wie hoher Festigkeit in Verbindung mit hervorragender Dehnungsfähigkeit, höherem Stärke-zu-Gewicht-Verhältnis oder hoher Stabilität in einem größeren Temperaturbereich. Aufgrund der Einschränkungen bei der Herstellung von Legierungen und der möglichen Größenordnung bei Schmelzprozessen war der Einsatz von HEA-Legierungen bei der Großserienfertigung bislang nahezu unmöglich. Onyx HEA erweitert die Möglichkeiten für den Einsatz von Teilen mit höherer Performance, u. a. in Flugzeugtriebwerken, Flugzeugzellen, industriellen und medizinischen Anwendungen.

Auf der Formnext entschied sich 6K für eine anspruchsvolle Fe-basierte Legierung mit nahezu gleichen Anteilen von Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Kobalt (Co) und Nickel (Ni). Diese Zusammensetzung wurde eingehend untersucht, doch bislang noch nie in Form von sphärischem Pulver oder im Laserdruck hergestellt.

Bei diesem Projekt hat 6K eng mit Castheon zusammengearbeitet, einem Druckdienstleister für Speziallegierungen. „Wir haben exotische Legierungen für den 3D-Druck von Antriebsteilen für Luft- und Raumfahrzeuge getestet, die als nicht druckbar angesehen werden“, so Dr. Youping Gao, CEO von Castheon. „Jetzt haben wir erstmals ein Teil aus einer benutzerdefinierten HEA-Legierung gedruckt, die Bestandteile mit extrem hohen Schmelztemperaturen hat. Bis heute hat noch kein anderer Anbieter außer 6K Chrom und Kupfer in einer Legierung mit fast gleichen Konzentrationen für die additive Fertigung verwendet. Das wäre mit einer eutektischen Schmelzlegierung einfach nicht möglich.“

Mit seiner Technologie zur Rückgewinnung von Metallen kann 6K gezielt die Pulvergrößenverteilung für den jeweils notwendigen AM-Prozess ins Visier nehmen, einschließlich L-PBF (Laser Powder Bed Fusion; selektives Laserschmelzen), EBM (Electron Beam Melting; Elektronenstrahlschmelzen), DED (Direct Energy Deposition; direkte Energieabscheidung), Binder-Jetting oder MIM (Metal Injection Moulding; Metallpulverspritzguss). Dadurch hat der UniMelt-Prozess eine Ausbeute von fast 100 % – also eine um das 3- bis 4-fach höhere Ausbeute als die Gasatomisierung. Im ersten Quartal 2020 wird 6K in Pittsburgh eine neue, hochmoderne Anlage für die Herstellung von Pulvern für die additive Fertigung in Betrieb nehmen und kooperiert derzeit mit Kunden zur Vorqualifizierung von Onyx In718, das im 2. Quartal 2020 im Handel erhältlich sein soll. Im 3. Quartal 2020 will 6K Additive Ti-AlV64 auf den Markt bringen.

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