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MELD Manufacturing, ein Entwickler von 3D-Drucktechnologien mit Sitz in Christiansburg, Virginia, hat sich mit der Virginia Tech zusammengetan, um seine Additive Friction Stir Deposition-Technologie weiterzuentwickeln.
Das Unternehmen MELD Manufacturing hält über ein Dutzend Patente für sein Additive Friction Stir Deposition-Verfahren. Im Gegensatz zu anderen 3D-Metalldruckverfahren, bei denen das Druckmaterial in der Regel geschmolzen wird, handelt es sich bei diesem Verfahren um einen Festkörperprozess, der unterhalb der Schmelztemperatur abläuft.
Bei diesem Verfahren wird ein fester Zuführungsstab (das Druckmaterial) durch ein hohles, rotierendes Werkzeug geschoben. Wenn der Zuführungsstab mit dem darunter liegenden Substrat in Kontakt kommt, beginnt er zu verlaufen und durch Reibung am Substrat zu haften, wobei er sich plastisch verformt, aber nicht schmilzt. Das sich schnell drehende Werkzeug erwärmt das Material und macht es so verformbar, dass eine solch starke plastische Verformung möglich ist. Sobald die erste Schicht aufgetragen ist, wird der Zuführungsstab einfach angehoben und wieder nach unten gedrückt, um weitere Schichten zu drucken.
Das Verfahren ist mit einer Vielzahl von Metallen wie Aluminium, Titan, Stahl und nickelbasierten Superlegierungen kompatibel. Die 3D-Druckanwendungen von MELD kommen vor allem im Verteidigungsbereich zum Einsatz. Aufgrund seines Festkörpercharakters profitiert das Additive Friction Stir Deposition von geringeren Eigenspannungen und einem deutlich niedrigeren Energiebedarf im Vergleich zum konventionellen laserbasierten 3D-Druck.
MELD Manufacturing entwickelt seine Technologie laufend weiter. Jetzt hat die Yu-Forschungsgruppe des Labors für Materialwissenschaft und -technik der Virginia Tech damit begonnen, die Technologie in akademischer Hinsicht zu untersuchen.
Nach Angaben der Virginia Tech gehören zu ihren Forschungsinteressen Prozessgrundlagen wie Temperatur, Materialfluss und Verformung, dynamische Phasen- und Mikrostrukturevolution sowie das Design und die Herstellung von heterostrukturierten Materialien. Das Team hofft auch, neue Anwendungen mit magnetischen Materialien, metallischem Glas und Formgedächtnismaterialien zu entwickeln.
