Plansee entwickelt Laserschmelzverfahren für hochschmelzende Metalle

Komplexe Bauteile einfach „ausdrucken“? Nach dem Vorbild der 3D-Kunststoff-Druckverfahren hat Plansee jetzt einen selektiven Laserschmelzprozess für hochschmelzende Metalle entwickelt. Erste Bauteile sind bereits beim Kunden.

Wie lässt sich ein Bauteil aus Refraktärmetall herstellen, das aussieht wie eine Bienenwabe oder eine andere 3D-Gitterstruktur? Was bisher unmöglich schien, macht ein neues Verfahren möglich: Selektives Laserschmelzen.

Diese additive Fertigungstechnologie haben Dr. Bernhard Tabernig (im Bild links) und Peter Singer (rechts) von Plansee in den letzten Jahren für die Fertigung von Wolfram- und Molybdänprodukten weiterentwickelt. Kein leichtes Unterfangen, denn die hohen Schmelzpunkte dieser Metalle und ihre Verarbeitbarkeit unterscheiden sich beträchtlich von anderen Werkstoffen wie Kunststoffen oder Stahl.

Komplexe Geometrien und hohe Materialausbeute.

Bisher wird bei Plansee Metallpulver gepresst, gesintert, umgeformt und mechanisch bearbeitet. Aus Blechen, Blöcken oder Stäben werden über aufwändige zerspanende oder spanlose Verfahren die Endkonturen hergestellt.

Anders beim Laserschmelzen: Auf der Trägerplatte wird eine dünne Pulverschicht nach der anderen aufgetragen. Der Laser schmilzt das Pulver immer exakt dort auf, wo später das Bauteil entstehen soll. Nicht geschmolzenes Pulver kann für die Fertigung eines neuen Bauteils verwendet werden. Neben der hohen Materialausbeute hat das Laserschmelzen weitere Vorteile: Für die Produktion kundenspezifischer Bauteile braucht es weder Spezialwerkzeug noch Formen. „Nahezu alle Geometrien sind denkbar. Wir brauchen einzig eine dreidimensionale CAD-Zeichnung des Kunden“, ist Bernhard Tabernig begeistert. Er ist bei Plansee für die Entwicklung neuer Werkstoffe und Technologien zuständig.

Mögliche Einsatzgebiete für das neue Verfahren gibt es etwa in der Medizintechnik. „Wir haben bereits Bauteile für die Röntgendiagnostik hergestellt. Sie haben eine besonders komplexe Gitterstruktur, um Streustrahlung bestmöglich zu absorbieren“, erklärt Peter Singer, der als Projektingenieur die neue Laserschmelzanlage wie kein anderer kennt. „Diese Produkte könnten wir ohne unser neues Herstellverfahren heute nicht in unseren Händen halten“.

Von GE ausgezeichnet.

Dass Plansee mit dem selektiven Laserschmelzen sehr enge Toleranzen einhält, hat auch General Electric überzeugt. Beim Open Innovation-Wettbewerb zur Herstellung dünnwandiger, höchstpräziser Strukturen aus Wolfram zeichnete GE das Plansee-Team als einen der drei Gewinner aus: http://www.genewsroom.com/Press-Releases/GE-and-Partners-Announce-Winning-Open-Collaboration-Innovations-of-Industrial-Internet-Flight-Quest-2-and-3D-Printing-Production-Quest-27500