Genauer als Bohren, Drehen oder Fräsen

3-D-Druck: Wie Gase von Air Liquide bei der Herstellung hochpräziser Bauteile helfen

Für die Herstellung hochpräziser Bauteile setzt man auf Bohren, Drehen oder Fräsen. Doch jetzt erobert der 3-D-Druck die Fertigung: Wo hierbei technische Gase zum Einsatz kommen, erklärt Markus Effinger von Air Liquide.

Futuristisch: Die Radaufhängung wird gedruckt. Foto: Werk

Futuristisch: Die Radaufhängung wird gedruckt. Foto: Werk

Düsseldorf. Die Radaufhängung für einen elektrischen Rennwagen, der demnächst im französischen Le Mans starten soll, kommt aus dem 3-D-Drucker. Damit lassen sich hochkomplexe Bauteile fertigen, die fest und zugleich leicht sind – was mit Bohren, Drehen und Fräsen kaum zu schaffen wäre. Die für das Verfahren benötigten Gase kommen von Air Liquide aus Düsseldorf.

„Man benötigt sie bei der Herstellung des Pulvers, beim 3-D-Druck selbst und bei der Nachbehandlung der Stücke“, sagt Markus Effinger, Experte für technische Gase bei Air Liquide.

Der Prozess geht so: Ein Laserstrahl schmilzt in einer Lage Metallpulver nur die Stellen auf, die ein dreidimensionales Computermodell vorgibt. Die nächste Schicht kommt darüber, wieder der Laserstrahl. Schicht um Schicht entsteht eine komplexe Struktur.

„Um Metallpulver zu erzeugen, zerstäubt man flüssiges Metall mit einem Strahl aus Stickstoff oder Argon unter hohem Druck. Die kleinen Tröpfchen erstarren zu gleichmäßigen Körnchen“, erklärt Effinger. Um aus dem Pulver eine Radaufhängung aufzubauen, werden Argon oder Stickstoff als Prozessgase benötigt.

„Sie schützen das Material vor Umgebungseinflüssen, indem sie die Luft verdrängen. So kann das Metall nicht mit Sauerstoff reagieren, keine Feuchtigkeit dringt in die Anlage ein.“

Außerdem transportieren sie den Schmauch ab, der beim Laserschmelzen entsteht – das ist wichtig für die Qualität. Auch die Prozessgase selbst müssen frei von Staub oder Ölresten sein.

Manchmal folgt auch noch eine Wärmebehandlung, um Spannungen aus dem Gefüge zu nehmen. Auch hier kommen Gase ins Spiel. Effinger: „Je nach Material sind das Stickstoff, Argon oder Wasserstoff.“ Bei der Reinigung wird auch Kohlendioxid eingesetzt.

Deutschland ist führend in der additiven Fertigung

„Für uns ist die additive Fertigung ein interessanter Markt, der sich sehr dynamisch entwickelt“, betont der Manager. Deutschland ist hier führend, viele Anlagenbetreiber und -hersteller zählen zu den Kunden. Denn nicht nur Automobil- oder Flugzeughersteller setzen auf den 3-D-Druck, etwa für Einzelstücke und Prototypen. Auch Implantate oder Prothesen lassen sich so schnell herstellen.


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