Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)
Für die Fertigung von komplexen metallischen Bauteilen in geringen Losgrößen sind binderbasierte generative Verfahren insbesondere aus Gründen relativ niedriger Investitionskosten interessant. Solchen Verfahren ist der Prozessschritt der thermischen Entbinderung gemein, bei der die organischen Komponenten vor der Sinterung entfernt werden. Dieser Prozess ist relevant für die chemische Zusammensetzung und die erreichbare Sinterdichte und hat damit einen großen Einfluss auf die Bauteilqualität. Mit dem Ziel der Optimierung der Prozessparameter wurde daher die Prozessatmosphäre während der Entbinderung mittels Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR) untersucht. Dazu wurden mittels Fused Filament Fabrication (FFF) hergestellte Edelstahlkomponenten unter verschiedenen Atmosphären und Drücken entbindert und gesintert. Die Untersuchungen zeigen, dass bei solchen Komponenten mit hohen organischen Anteilen die Verwendung von reinen Wasserstoffatmosphären gegenüber Atmosphären mit nur geringerem Wasserstoff-Partialdruck vorteilhaft ist. Hauptgrund dafür ist vor allem die intensivierte Methanisierung im Bereich von 550-650 °C. Die Messungen zeigen zudem das Vorhandensein von Prozessindikatorgasen, deren Konzentration den Bauteilzustand im Ofen widergibt und damit die präzise Festlegung von Temperatur-Zeit-Parametrisierungen zulässt. Auf diese Weise wurden Bauteile mit der hinsichtlich Gefüge und chemischer Zusammensetzung gewünschten Bauteilqualität hergestellt.
