Pulveraufbereitung für additive Fertigungsverfahren mit Industriemischern

Für den Druck hochwertiger 3D-Komponenten bedarf es qualitativ hochwertigen Metallpulvers. Eine exzellente Partikelgrößenverteilung sowie eine hervorragende Rheologie und Morphologie sind der Schlüssel für ein überzeugendes Endprodukt.

Der 3D-Druck ist ein wichtiges additives Fertigungsverfahren der Industrie 4.0 und wird zukünftig, in Kombination mit anderen Additiv-Verfahren, als Schlüsseltechnologie die Methoden der Produktion revolutionieren. Das Verfahren wird immer dann genutzt, wenn drei Gegebenheiten vorliegen:

• Eine komplexe geometrische Struktur,

• Eine geringe Stückzahl

• Ein hohes Maß an Individualisierung.

Die Bedeutung der adäquaten Pulveraufbereitung für 3D-Druck-Verfahren

Zu Beginn des 3D-Druck-Verfahrens wird ein Pulverbett mit hinreichend guter Packungsdichte eingestreut. Kommt es zu einem genau gesteuerten Energieeintrag, verschmelzen Partikelkollektive zu Zielstrukturen. Überschüssiges Pulver wird entfernt und idealerweise für weitere Lagenaufbauten genutzt. Beim Eintrag des Pulvers in das Pulverbett ist wichtig, dass die Partikelstruktur, Partikelgröße, Schüttdichte und Schüttgutrheologie des Pulvers weitestgehend stabil ist. Denn die Arbeitsschritte müssen schnell erfolgen, um die Wirtschaftlichkeit der Produktion zu gewährleisten. Die Prozessschritte werden daher mit saugpneumatischen Förderungen bewerkstelligt, die mit hohen Fördergeschwindigkeiten und somit der vermehrten Produktion von Abrieb einhergehen. Die hervorragende Konditionierung der eingesetzten Polymerpulver ist daher von besonderer Bedeutung.

Ähnliche Bedingungen herrschen auch beim selektiven Lasersintern aus Metallpulver vor.

Die Hinzugabe des Pulvers im Pulverbett geschieht hier durch eine Rakel. Die Fließeigenschaften der Pulver haben einen großen Einfluss auf die Homogenität des Pulverbettes und müssen daher möglichst freifließend vorliegen. Das Ziel: Sphärische Partikelformen und eine enge Korngrößenverteilung. Zudem sind Agglomerate zu dispergieren, da ansonsten flächige oder linienförmige Fehlstellen im Bauteil entstehen.

amixon® Pulvermischer, Vakuumtrockner und Reaktoren zur Pulveraufbereitung für den industriellen 3D-Druck.

In der Pulvermetallurgie und Polymeraufbereitung erfüllen amixon® Pulvermischer, Vakuumtrockner und Synthesereaktoren wichtige Funktionen. Das Ziel: Die nanofeine Ummantelung jedes einzelnen Partikels. Dies lässt sich nur dann erreichen, wenn der Beschichtungswerkstoff als schwache Lösung oder Suspension vorliegt und mikrofein ins Pulver eingemischt wird. Bedeutet: Das Pulver muss gleichmäßig durchfeuchtet und anschließend besonders schnell und schonend getrocknet werden, um den Prozess der gleichmäßigen Beschichtung aller Einzelpartikel erfolgreich abzuschließen.