Sphärische Pulver ermöglichen neue Anwendungen für Metalle

Frei fließende Metallpulver bieten Verbesserungen für die additive Fertigung, die Herstellung von Zielobjekten für die Isotopenproduktion und vieles mehr.

Entwickelt wurde dieser Prozess ursprünglich, um die Herstellung von Isotopen-Produktionszielen zu optimieren, doch die Methode, bekannt als AMAZEMET rePowder Ultraschall-Metallzerstäubung, bietet weitreichende Anwendungsmöglichkeiten für nahezu alle metallischen Elemente und Legierungen.

Der Prozess basiert auf der Fähigkeit, feste Metalle wie Flüssigkeiten zu behandeln. Dies wird durch die Erzeugung von gleichförmigen kugelförmigen Partikeln erreicht, die sich wie winzige Kugellager verhalten. Die Methode funktioniert, indem unregelmäßige Metallstücke durch Vibrationen in winzige Tröpfchen aufgespalten werden. Diese Tröpfchen werden dann in eine Kammer mit Inertgas geleitet, wo sie durch Oberflächenspannung in kugelförmige Partikel umgeformt und schnell abgekühlt werden. Diese fließfähigen Metallpulver können dann ähnlich wie Flüssigkeiten gepumpt oder durch Gase transportiert werden.

Die Möglichkeit, fast jedes metallische Element oder jede Legierung in ein kugelförmiges Pulver zu verwandeln, das fließen kann, eröffnet neue Perspektiven für die additive Fertigung. Diese Pulver lassen sich zu komplexen Formen verschmelzen, die mit herkömmlichen Methoden schwer herzustellen wären. So könnten sie beispielsweise in der Nuklearindustrie zur Herstellung von Zielen für die Isotopenproduktion verwendet werden, aber auch für die Fertigung von Hochleistungsbatterien oder speziellen Filtern.

Das AMAZEMET rePowder Verfahren arbeitet mit einer Wasser gekühlten Plattform, die 20.000 Mal pro Sekunde vibriert, um ein auf der Plattform geschmolzenes Metall in Tröpfchen zu zerteilen. Diese werden durch ein elektrisches Lichtbogenverfahren geschmolzen und in einer Argon-Umgebung schnell abgekühlt. Ein Sieb am Ende des Prozesses ermöglicht die Trennung der Partikel nach Größe.

Die Kugelförmigkeit von Metallpulvern ist zwar nicht neu, aber die Möglichkeit, kleine Mengen fast jedes Elements in fließfähiger Form herzustellen, stellt einen bedeutenden Fortschritt dar. Bisher waren solche Pulver hauptsächlich in großen Chargen und für bestimmte Legierungen wie Edelstahl oder Titan erhältlich. Die Entwicklung von rePowder zielt darauf ab, seltene und ungewöhnliche Materialien für die additive Fertigung nutzbar zu machen und neue Anwendungen zu erschließen, die über die Isotopenproduktion hinausgehen.

Dieses Verfahren könnte die Tür zu neuen Anwendungen in der 3D-Drucktechnologie öffnen und bietet Potenzial für eine Vielzahl von Industrien, die von der Fähigkeit profitieren, Metalle in fließfähige Pulver umzuwandeln.