Beschreibung
Das Metallextrusionsverfahren (engl. metal fused filament fabrication (MF3)) unter Verwendung metallgefüllter Filamente ist ein indirektes Verfahren, das polymere Bindemittel für die additive Formgebung von Grünkörpern verwendet, aus denen nach dem Entbindern und Sintern kompakte Metallteile hergestellt werden. Aufgrund der filamentbasierten Formgebung kann dieses Verfahren für die additive Fertigung aller sinterfähigen Pulverwerkstoffe bei geringen Investitionskosten eingesetzt werden. Das MF3-Verfahren stellt somit eine kostengünstige und werkstoffflexible Alternative zu Pulverbettverfahren für kleine metallische Bauteile komplexer Geometrie dar. Für eine erfolgreiche Prozessanwendung sind eine Parameteroptimierung sowie die Wahl der Ofenatmosphäre für jeden einzelnen Prozessschritt entscheidend, um eine hohe Enddichte zu erreichen. In diesem Zusammenhang haben die angewandten Parameter einen wesentlichen Einfluss auf die Mikrostruktur und die funktionellen und mechanischen Eigenschaften der hergestellten Bauteile. Ziel dieser Arbeit ist es, geeignete Parametersätze für die einzelnen Prozessschritte zu identifizieren und die Anwendbarkeit von MF3 für verschiedene hochwertige Metalllegierungen zu bewerten. Dies beinhaltet eine generelle Parameteroptimierung jedes Schrittes der gesamten Prozesskette von Formgebung, Entbindern und Sintern, unabhängig vom verarbeiteten Metallpulver. Auf der Grundlage der allgemeinen Prozessimplementierung werden systematische Parameterstudien für 316L, Ampersint 1557.02, cp-Ti, IN 718, CoWAlloy3mod und 99 % reines Cu durchgeführt, um die besten Verarbeitungsstrategien für jedes dieser Metalle abzuleiten.
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