Am Dresdner Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) ist die größte Anlage Deutschlands zur generativen Fertigung dreidimensionaler Bauteile mittels Elektronenstrahlschmelzen in Betrieb gegangen.

Elektronenstrahlschmelzen (engl. Electron Beam Melting – EBM) ist ein pulverbasierter Prozess zum 3D-Druck, bei dem u.a. hochschmelzende bzw. hochreaktive Werkstoffe durch einen Elektronenstrahl selektiv aufgeschmolzen werden. Unter Hochvakuum entstehen somit fertige Komponenten, deren Eigenschaften, wie am Beispiel von Titan gezeigt, mit Guss- oder Knetlegierungen vergleichbar sind und die je nach Anwendungsfall nachbearbeitungsfrei sind. Damit ist EBM auch besonders rohstoffschonend.

Weitere Vorteile des Verfahrens gegenüber konventionellen Fertigungswegen sind die Designfreiheit und damit der hohe Individualisierungsgrad der Bauteile sowie die wesentlich kürzeren Zeiten sowohl für Design als auch Herstellung.

EBM eignet sich zur Fertigung formkomplexer Bauteile aus Werkstoffen mit hohem Anwendungspotenzial wie Titan, Titanlegierungen oder Superlegierungen. Es können Werkstoffe verarbeitet werden, die konventionell nur schwer oder gar nicht handhabbar sind. EBM ist das einzige generative Verfahren, in dem Werkstoffe bis hin zu Wolfram vollständig verdichtet werden können.

Einsatzgebiete für EBM sind beispielsweise in der Luftfahrt, der Automobilindustrie und in der Medizintechnik zu finden. So kann in der innovativen Anlage z.B. eine komplette Turbinenschaufel in einem einzigen Arbeitsgang gefertigt werden.

Die Wissenschaftler des Fraunhofer IFAM Dresden wollen anhand ihrer neuen Anlage die Entwicklung von Werkstoffen und des Prozesses vorantreiben, um Elektronenstrahlschmelzen zukünftig in die breite industrielle Nutzung überführen zu können. Am Dresdner Institut wird ein Anwenderzentrum aufgebaut, in dem auch Prototypen und Kleinserien hergestellt sowie Bauteiltests durchgeführt werden können. In Kombination mit der vorhandenen pulvermetallurgischen Kompetenz soll der Standort damit perspektivisch zu einem Zentrum der EBM-Technologie werden.

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