Wärmetechnologie für additive Fertigung

Infrarotwärme für die additive Fertigung von Metallen

Auf der internationalen Fachmesse Formnext in Frankfurt (14. bis 17. November, Halle 3.1/C38) zeigt Heraeus erstmals den Einsatz von Infrarotwärme für die additive Fertigung von Metallen. Neben der Material- und Prozessexpertise spielen viele Faktoren eine wichtige Rolle, um die additive Fertigung von Metallbauteilen zur Erfolgsgeschichte zu machen. Einer dieser Faktoren ist Infrarotwärme.

Additive Fertigung: Infrarotstrahler von Heraeus ermöglichen Qualitätssteigerung von gedruckten Metallbauteilen durch Vermeidung ungewollter Materialspannungen. (Bild: Heraeus Noblelight)

Mit gebündelter Konzernexpertise entwickelt Heraeus Noblelight innovative und effiziente Infrarot-Wärmetechnologien z. B. für Bauraumheizungen, die eines der drängendsten Probleme der additiven Fertigung lösen: ungewollte Materialspannungen beim Druck von Metallbauteilen. Der Hersteller bietet ein Rundum-Paket von der Beratung über Simulation der Wärmeverteilung bis zur Bereitstellung einer kundenindividuellen Infrarotlösung.

Ein wichtiger Schritt bei der additiven Fertigung, also dem schichtweisen Aufbau von Metallbauteilen, ist das Vorwärmen des Pulverbettes. Hierzu kann Infrarotwärme genutzt werden. Der große Vorteil: Infrarotstrahler wärmen das Metallpulver besonders homogen, also gleichmäßig auf, weil die Strahlenquelle genau an den Bauraum der jeweiligen Anwendung angepasst und genau auf das jeweilige Material abgestimmt werden kann – in Leistung, Form und Wellenlänge. Eine Qualitätssteigerung des gedruckten Metallbauteils ist das Ergebnis.

Simulation ist das A und O

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Entscheidend ist neben der Art des Pulvermaterials die Wärmeverteilung in der Kammer. Dank spezieller Simulationsverfahren ermittelt Heraeus die optimale Wärmeverteilung für kundenspezifische Fertigungsanlagen. Auf diese Weise werden Entwicklungszeiten sowie Kosten reduziert. Darüber hinaus lassen sich die Ursachen für Qualitäts­schwankungen oder die Möglichkeiten zur Optimierung kritischer Produktionsschritte im Hinblick auf Ener­gieeffizienz und Prozessqualität erkennen und das Potenzial für Energieeinsparungen aufdecken.

Als Vorteile des Infrared Heat Designs gibt das Unternehmen die simulationsgestützte Anpassung des Vorwärmeprozesses an, außerdem, dass die komplette Baufläche ausgenutzt wird, des Weiteren die Optimierung der Bauraum-Temperatur und schließlich konstante Maschinenverhältnisse durch die Möglichkeit, Strahlerzonen gezielt anzusteuern. cs

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