Fraunhofer IKTS

Ultraharte Metallwerkzeuge aus dem 3D-Drucker

15. Oktober 2018, 12:33 Uhr   |  Hagen Lang

Ultraharte Metallwerkzeuge aus dem 3D-Drucker
© Fraunhofer IKTS

Drahtziehstein aus Hartmetall mit U-förmigem Kühlkanal.

Forscher am Fraunhofer IKTS in Dresden haben das 3D-Druckverfahren Fused Filament Fabrication auf Hartmetalle adaptiert. Damit gelingt zu geringen Kosten erstmals die Herstellung extrem harter Werkzeuge, die normalerweise in Pulverpressen hergestellt werden.

Das aus der kunststoffverarbeitenden Industrie stammende additive Fertigungsverfahren Fused Filament Fabrication (FFF) wurde am IKTS zunächst auf Keramiken und Verbundwerkstoffe adaptiert. »Durch die materialeffiziente FFF eröffnen sich aber auch für Hartmetalle interessante Möglichkeiten zur Herstellung von großen, komplexen Prototypen oder Sonderwerkzeugen.«, berichtet IKTS-Formgebungsexperte Dr. Tassilo Moritz.

Bei der FFF werden 3D-Körper aus einem flexiblen, schmelzfähigen Filament aufgebaut. Das Fraunhofer IKTS besitzt seit Jahrzehnten pulvermetallurgische Kompetenz, mit der es gelungen ist, das für das FFF notwendige Filament aus hartmetallischen Pulvern mit organischen Bindern herzustellen.

Je nach Werkstoffgefüge lassen sich über reduzierte Korngröße und Bindergehalt die Härte, Druck- und Biegefestigkeit von Hartmetallen gezielt steigern. Dr. Johannes Pötschke leitet am IKTS die Gruppe Hartmetalle und Cermets und bestätigt: »Die Filamente können als Halbzeug in Standarddruckern eingesetzt werden und ermöglichen es erstmals, Hartmetalle mit einem sehr geringen Bindergehalt von lediglich acht Prozent und mit feinsten Korngrößen unter 0,8 Mikrometer zu extrem harten Bauteilen mit 1700 HV10 zu verdrucken«.

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