Außen Hui, innen Pfui?

Klar, logisch, möglich und gewollt!

Was zu Archimedes Zeiten als Skandal galt und ihn zu seiner berühmten “Badewannen-Methode” inspirierte, ist heute ein Ausdruck höchster technologischer Entwicklung.

Mit einem InssTek 3D Metalldrucker ist es in der Tat möglich, komplexe Metallstrukturen aus verschiedensten Metallen zu drucken. Beispielsweise wäre es möglich, eine Struktur innen mit Billig-Stahl, außen aber mit Hightech Speziallegierung zu drucken. Obwohl dies den Anschein hat, den Pfuschern und Betrügern das Handwerk zu erleichtern, ist der eigentliche Zweck dieser Anwendung in der industriellen Effektivität zu finden.

Die verschiedensten Metalleigenschaften gezielt einsetzen, ist das Motto dieses Fertigungsverfahrens. Ein komplexer Großbauteil einer Gezeitenkraftwerk-Turbine, das aus robustem Stahl wirtschaftlich hergestellt, aber mit einer millimeterdünnen Chrom-Nickel-Legierung beschichtet wird, hätte die nötige Korrosionsbeständigkeit gegen Meerwasser und wäre dennoch nicht auf eine 100%ige Verwendung der teuren Metalllegierung angewiesen. Oder eine Spritzgussform, deren Kontaktfläche aus einer dünnen Schicht hochfestem Werkzeugstahl besteht, der Rest aber aus einer Kupferlegierung, um eine möglichst schnelle Wärmeabfuhr und somit kürzere Taktzeiten zu erreichen, sind nur einige Beispiele aus einer Vielzahl von möglichen Anwendungsfällen.

Möglich macht dies auf `directed energy deposition`  basierende InssTek DMT Technologie, die auf keine Schutzgaskammer und keine ebene Oberfläche mehr angewiesen ist. Bei diesem Verfahren strömen das Metallpulver und das reaktionsträge Inertgas zusammen aus einem freibeweglichen Laserkopf. Durch Verwendung einer schwenkbaren und rotierenden Planscheibe als Bauplattform ist man weitgehend uneingeschränkt was die Struktur und Maße der Bauteile anbelangt.

Serienmäßig sind 3 Metallpulverbehälter mit je 3kg Fassungsvermögen eingebaut, in die verschiedene Metallsorten eingefüllt werden und aus denen wahlweise nacheinander oder simultan im gewünschten Verhältnis das Metallpulver herausströmt.

Die südkoreanische Firma InssTek Inc., die sich bereits seit 1993 mit der Entwicklung dieser Technologie befasst, hat das Verfahren soweit optimiert, dass nicht nur Metallpulver, sondern sogar künstliches Diamantpulver eingesetzt werden kann, um beispielsweise Metallschneidwerkzeuge mit Diamant-Kupfer-Legierung zu beschichten. Mit einem Standardmodul aus derzeitiger Produktpalette erreicht man eine Mindestschichtstärke von 150µ und eine Oberflächengüte von Ra 10.

Anwendungsbeispiel: Eine Gussform aus Vergütungsstahl für kraftstoffsparende 3-Zylindermotoren wird mit einer 4mm dünnen Schicht aus Hastelloy überzogen.