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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Eigenschaftsoptimierung von Pulvern für das Binder-Jetting von Cermets

Freitag (20.09.2019)
14:30 - 15:00 Uhr Sachs Saal
Bestandteil von:


Cermets und Hartmetalle werden als Werkstoffe für Werkzeuge für die spanende oder formgebende Bearbeitung in der Industrie in großer Menge eingesetzt. Ihre hohe Härte bei ausreichender Bruchzähigkeit hebt sie deutlich von anderen Werkstoffen wie Keramik, Metall oder Stahl ab. Konventionell werden Werkzeuge aus Cermets und Hartmetall über Pressen hergestellt. Aufgrund steigender Ansprüche an die Komplexität und Individualisierung der benötigten Werkzeuge und der damit verbundenen Formgebungstechnik, müssen neue und innovative fertigungstechnische Lösungen gefunden werden.

Im Rahmen dieses Beitrages wird die Herstellung von 3D-gedruckten Cermetbauteilen aus sprühgetrockneten und thermisch vorbehandelten Cermet-Granalien über das 3D Binder-Jetting Verfahren vorgestellt.

Binder-Jetting ist aktuell eines der schnellsten und wirtschaftlich interessantesten additiven Fertigungsverfahren, welches den Aufbau von komplexen Strukturen erlaubt. Bei diesem pulverbasierten Prozess werden schichtweise Pulverlagen mit definierter Höhe aufgebracht und anschließend über einen Druckkopf lokal mit einer organischen Binderflüssigkeit verfestigt. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Formkörper entsprechend der konstruktiven Vorgabe vollständig aufgebaut wurde. Das eingesetzte pulverförmige Ausgangsmaterial muss an die speziellen Anforderungen des Druckprozesses angepasst werden. Über Sprühtrocknung werden Granalien hergestellt und zwischen 1100 und 1400 °C thermisch vorbehandelt. Eine anschließende Fraktionierung des wärmebehandelten Granulates wirkt sich u.a. auf die Schüttdichte und die daraus resultierende Schwindung der gedruckten Formkörper während des Sinterprozesses aus. Erste Ergebnisse werden anhand des komplexen Cermet-Materialsystems TiCN- Mo2C-Ni demonstriert.

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Christian Berger
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Johannes Pötschke
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Dr. Manfred Fries
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Dr. Tassilo Moritz
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS