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Castheon und 6K nutzen Hochentropie-Legierungen im Metall-3D-Druck

Werkstoff für den Metall-3D-Druck
Castheon und 6K drucken Hochentropie-Legierungen

Castheon und 6K drucken Hochentropie-Legierungen
Im Metall-3D-Druck gefertigtes Bauteil aus der Hochentropie-Legierung Onyx HEA 1000 Bild: 6K Inc.

Die beiden US-amerikanischen Unternehmen Castheon und 6K forschen mit Hilfe der mikrowellenbasierten UniMelt-Plasmatechnologie gemeinsam an der Erstellung neuer Hochentropie-Metalllegierungen (HEA) für den Metall-3D-Druck. Nun ist es ihnen gelungen, ein HEA-Teil im 3D-Druck nach dem LPBF-Verfahren (Laser Powder Bed Fusion; selektives Laserschmelzen) aus Onyx HEA 1000 herzustellen.

Inhaltsverzeichnis

1. Eigenschaften der Hochentropie-Legierung
2. Bedeutung und Anwendung der Legierung
3. Verfahren zur Herstellung der Legierung
4. Ausblick

 

Eigenschaften der Hochentropie-Legierung

HEA 1000 ist ein sphärisches HEA-Versuchspulver und zugleich eine anspruchsvolle Eisen (Fe)-basierte Legierung mit nahezu gleichen Anteilen von Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Kobalt (Co) und Nickel (Ni). Diese Zusammensetzung wurde eingehend untersucht und nun in Form von sphärischem Pulver oder im Laserdruck hergestellt. Die Legierung ist für den Einsatz in kommerziellen Konsolidierungsprozessen wie der additiven Fertigung, dem heißisostatisches Pressen (HIP) oder dem Pulverschmieden gedacht. HEA-Legierungen bieten eine hohe Festigkeit in Verbindung mit hoher Dehnungsfähigkeit, höherem Stärke-zu-Gewicht-Verhältnis oder hoher Stabilität in einem größeren Temperaturbereich.

Bedeutung und Anwendung der Legierung

Aufgrund der Einschränkungen bei der Herstellung von Legierungen und der möglichen Größenordnung bei Schmelzprozessen war der Einsatz von HEA-Legierungen bei der Großserienfertigung bislang nahezu unmöglich. Onyx HEA erweitert die Möglichkeiten für den Einsatz von Teilen mit höherer Performance, unter anderem in Flugzeugtriebwerken, Flugzeugzellen, industriellen und medizinischen Anwendungen.

Verfahren zur Herstellung der Legierung

Mit seiner Technologie zur Rückgewinnung von Metallen kann 6K Inc. gezielt die Pulvergrößenverteilung für das jeweils notwendigen Metall-3D-Druck-Verfahren ins Visier nehmen, einschließlich L-PBF (Laser Powder Bed Fusion; selektives Laserschmelzen), EBM (Electron Beam Melting; Elektronenstrahlschmelzen), DED (Direct Energy Deposition; direkte Energieabscheidung), Binder-Jetting oder MIM (Metal Injection Moulding; Metallpulverspritzguss). Dadurch hat der UniMelt-Prozeß eine Ausbeute von fast 100 % – also eine um das 3– bis 4-fach höhere Ausbeute als die Gasatomisierung.

Ausblick

Im ersten Quartal 2020 wird 6K in Pittsburgh eine neue, hochmoderne Anlage für die Herstellung von Pulvern für die additive Fertigung in Betrieb nehmen und kooperiert derzeit mit Kunden zur Vorqualifizierung von Onyx In718, das im 2. Quartal 2020 im Handel erhältlich sein soll. Im 3. Quartal 2020 will 6K Additive Ti-AlV64 auf den Markt bringen. eve

Kontakt:

6K
25 Commerce Way
North Andover
MA 01845
USA
www.6Kinc.com

 

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