Fließfähigkeitsindex soll Pulverbettdichte bewerten

Pulver für die additive Fertigung Fließfähigkeitsindex soll Pulverbettdichte bewerten

04.01.2022Von Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Pulver kann fließen und komprimiert werden. Beide Eigenschaften sind für additive Pulverbettverfahren von großer Bedeutung. Ein Fließfähigkeitsindex und dessen Korrelation mit dem Prozessverhalten soll jetzt die Dichte von Pulverbetten bewerten.

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Bundesanstalt für Material- forschung und -prüfung (BAM)

Die Fließfähigkeit des Pulvers bestimmt die Packungsdichte eines Pulverbettes und damit die Qualität eines additiv gefertigten Bauteils.
(Bild: BAM)

Beim Pulverbettschmelzen und dem Binderstrahlen wird schichtweise ein Pulver aufgetragen, um ein Pulverbett zu bilden. In dieses Pulverbett wird das endgültige gedruckte Teil eingebettet. Die Qualität des Pulverbettes, insbesondere seine Packungsdichte, wird durch die Fließfähigkeit des Pulvers bestimmt.

Verschiedene Methoden verhindern einen Vergleich

Zur Fließfähigkeitsbestimmung von Pulvern kommen bislang verschiedene Methoden zum Einsatz, deren Ergebnisse nur schwer miteinander vergleichbar sind. Das behindert die Reproduzierbarkeit entsprechender Prozesse, die Qualitätskontrolle und den Wissenstransfer zwischen den Verarbeitungstechnologien in der additiven Fertigung. Letztlich hat dies auch Auswirkungen auf die Stabilität und andere Materialeigenschaften des gedruckten Teils.

Die Fließfähigkeit von Pulvern bestimmen

Wissenschaftler der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der TU Berlin haben nun ein neues Verfahren vorgestellt, das zuverlässig die Fließfähigkeit von Pulvern bestimmten soll. Wie die BAM mitteilt, kann durch die Definition eines Fließfähigkeitsindexes und dessen Korrelation mit dem Prozessverhalten die Dichte von Pulverbetten vor der Verarbeitung bewertet werden. Das quantitative statistische Verfahren ermögliche es, zuverlässig zwischen der Fließfähigkeit scheinbar ähnlicher Pulver zu unterscheiden, die sich jedoch in verschiedenen additiven Fertigungsverfahren sehr unterschiedlich verhalten, heißt es.

Charakterisierung und Screening von Pulvern vereinfachen

Die Ergebnisse, die kürzlich im Additive Manufacturing Journal vorgestellt wurden, sollen Forschung und Industrie bei der Vereinheitlichung der Charakterisierung und des Screenings von Pulvern für die additive Fertigung helfen. Gleichzeitig können sie den Weg zu übertragbaren Standards für entsprechende additive Fertigungsverfahren ebnen.

Zur Originalpublikation im Additive Manufacturing Journal: Charakterisierung des Pulverfließverhaltens für die additive Fertigung

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