AluWireLMP | Liquid Metal Printing von Aluminiumlegierungen

Technologie und Prozessablauf:

Das Liquid-Metal-Printing-Verfahren gehört zur Gruppe der metallbasierten Additiven Fertigungsverfahren, bei denen Bauteile durch einen sich wiederholenden Materialauftrag schichtweise aufgebaut werden (Metal Material Jetting). Im Gegensatz zu den meisten schweißbasierten Verfahren benötigt das Liquid Metal Printing keine Strahlquelle zum Aufschmelzen des Werkstoffs, da das Material im geschmolzenen Zustand tropfenweise aufgebracht wird. Der Aufbau der Bauteile erfolgt durch den Materialauftrag in Baurichtung in Verbindung mit einem hochpräzise-verfahrenden Kreuztisch (siehe Abbildung IGCV-ProzessschemaDesLiquidMetalPrintings, Abbildung IGCV-DruckprozessEinesAluminiumhaltersAusAlSi12).

Vorteile des Liquid Metal Printing:

Dadurch sind eine endkonturnahe Fertigung mit einem Tropfendurchmesser zwischen 450 µm und 750 µm sowie Auftragsraten von bis zu 400 cm³/h (für Aluminiumlegierungen) realisierbar. Die wesentlichen Vorteile des Verfahrens lassen sich wie folgt zusammenfassen:

· geringe Fertigungszeiten und hohe Auftragsraten,

· endkonturnahe Fertigung on Demand,

· hohe Materialdichte (bis 99,5%),

· geringe thermische Belastungen während der Fertigung und

· geringere Rohmaterial- und Prozesskosten (drahtbasiert) als bei pulver- und laserbasierten Verfahren. 

Damit kann die Verarbeitung von Aluminiumlegierungen in der additiven Fertigung für Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen (z. B. Luft- und Raumfahrt, Mobilität, Energiesektor) entscheidende Innovationspotenziale freisetzen (Abbildung IGCV-AluminiumhalterAusAlSi12).

AluWireLMP:

Im Projekt AluWireLMP, das durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert wird, konzentriert sich das Fraunhofer IGCV mit den Projektpartnern der GROB-Werke GmbH & Co. KG (Mindelheim) sowie der Gutmann Aluminium Draht GmbH (Weißenburg) auf die Etablierung und Qualifizierung von neuen, industrierelevanten Aluminiumlegierungen. Im Fokus stehen die systematische Optimierung von Prozessparametern für magnesiumhaltige Aluminiumlegierungen sowie die Bestimmung und Bewertung von Bauteileigenschaften, wie der Bruchdehnung, Streckgrenze oder Zugfestigkeit sowie Dichte und Maßhaltigkeit.

Webseite:

https://www.igcv.fraunhofer.de/de/forschung/referenzprojekte/AluWireLMP_drahtbasierte_AM_mittels_LMP.html

Kontakt: 

M.Sc. Julia Förster, julia.foerster@igcv.fraunhofer.de, 0821 90 678 312.

Dr.-Ing. Georg Schlick, georg.schlick@igcv.fraunhofer.de, +49 821 90678-179