3D Metal Printing

Dreidimensionaler Siebdruck

Das dreidimensionale Siebdruckverfahren erlaubt die wirtschaftliche Herstellung von Bauteilen, die mit konventionellen Verfahren gar nicht oder nur sehr aufwändig realisierbar sind. So ermöglicht der 3D-Siebdruck etwa geschlossene Kanäle und Hinterschneidungen mit Strukturfeinheiten bis hinunter zu 60 µm. Durch den pulvermetallurgischen Ansatz können die Bauteile aus einer großen Bandbreite industriell relevanter Materialien endformnah hergestellt werden.

Die Dienstleistungen des Fraunhofer IFAM Dresden beinhalten zunächst die Analyse ihres spezifischen Anforderungskataloges. Darauf aufbauend erarbeiten wir mit Ihnen mögliche Herstellungsvarianten, die wir dann mit Ihnen in prototypischen Bauteilen umsetzen. Dabei steht dem Fraunhofer IFAM Dresden und seinen Netzwerkpartnern die gesamte Kette von der simulatorischen Auslegung von thermischen, mechanischen und werkstofflichen Kenngrößen über die Prozessentwicklung und Charakterisierung bis zur Hilfestellung bei der nachfolgenden kommerziellen Umsetzung zur Verfügung.

Werkstoffe

Durch pulvermetallurgischen Route können Siebdruckstrukturen aus nahezu allen sinterfähigen Pulvern hergestellt werden. Neben industriell relevanten Metallen und Legierungen auf Basis von zum Beispiel Stahl, Nickel, Kupfer, Wolfram, Molybdän und Titan sind dies vor allem auch Hartmetalle wie etwa Molybdändisilizid oder Wolframkarbid. Weitere Werkstoffsysteme sind möglich und können in Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickelt werden.

Durch das endkonturnahe Verfahren entfällt die Beschränkung auf umformbare und bearbeitbare Materialien, womit der Werkstoff speziell auf die spezifische Anwendung zugeschnitten werden kann. Dies stellt einen weiteren Vorteil gegenüber konventionellen Herstellungsverfahren dar.

Anwendungen

Siebdruckstrukturen verbinden die Vorteile metallischer Eigenschaften wie gute Wärmeleitfähigkeit, hohe Festigkeit und hohe Oxidationsbeständigkeit mit den Vorteilen funktionsgerechter Formgebung, feiner Strukturen bei hoher Herstellungsstückzahl. Dadurch spannen sich Einsatzgebiete für Struktur- und Werkstoffanwendungen auf, die von der Mikrosystemtechnik über Leichtbau bis zur Elektrotechnik reichen. Weitere mögliche Anwendungen sind Filterbauteile, Katalysatorstrukturen oder Wärmeisolationselemente.

Mit dem Siebdruckverfahren steht eine robuste und erprobte Technologie zur Verfügung, die die wirtschaftliche Massenfertigung fein strukturierter und komplexer Bauteile erlaubt. Mit der Erweiterung in die dritte Dimension werden am Fraunhofer IFAM Dresden die Vorteile des klassischen zweidimensionalen Siebdrucks genutzt und weiterentwickelt. Dabei arbeitet das Fraunhofer IFAM Dresden mit den marktführenden Anbietern von Siebdruckanlagen und Siebdruckzubehör zusammen.