Hybrider 3D-Druck: Kupfer auf Edelstahl

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Additive Manufacturing
Fertigungsverfahren
Am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden ist es gelungen, mittels Selektivem Elektronenstrahlschmelzen (Selective Electron Beam Melting – SEBM) Bauteile aus Kupfer auf Edelstahl zu fertigen.

Im Technologiedemonstrator „Flow-Field XXL“ ist die Hybride Fertigung mit reinem Kupfer über SEBM auf Edelstahl dargestellt. Es wurden insgesamt knapp 200 Pins mit einer Höhe von 20 mm in neun verschiedenen Designs gefertigt. Die Wissenschaftler konnten innerhalb von 18 Stunden ein Bauvolumen von circa 150 cm³ auf der Maschine Arcam Q20+ erstellen. Hervorzuheben sind die großflächige Realisierung des Multi-Material-Demonstrator und die Vielfalt der Strukturbeispiele, wie sie beispielsweise in Wärmeübertragern zum Einsatz kommen. Durch die Herstellung mittels SEBM entstehen vollständig dichte Strukturen, die somit die notwendigen Leitfähigkeiten für den Einsatz als Wärmeübertrager erreichen. Um die Details im Design gut sichtbar zu machen, wurden die Pins mit Dicken von 6-12 mm gefertigt. Technologisch sind jedoch wesentlich kleinere Strukturen von bis zu 600 µm möglich, die das potenzielle Anwendungsspektrum der Kupferstrukturen noch deutlich erweitern. Im Innovation Center Additive Manufacturing ICAM in Dresden hat das Fraunhofer IFAM Dresden seine Technologien im Bereich der Additiven Fertigung an einem Ort gebündelt und kann so Lösungen für unterschiedliche Fragestellungen aus einer Hand anbieten. Neben Selektivem Elektronenstrahlschmelzen stehen dem Kunden hier die Verfahren dreidimensionaler Siebdruck, Filamentdruck sowie dreidimensionaler Schablonendruck und Dispensdruck zur Verfügung.