30.06.2020 – Kategorie: Konstruktion & Engineering, Technologie, Werkstoffe

Neue Werkstoffe für die Additive Fertigung, definierte Leistungsmerkmale für die transparente, standardisierte Produktion – wie EOS neue Anwendungen erschließen will.

EOS, weltweit tätiger Technologieanbieter für den industriellen 3D-Druck von Metallen und Polymeren, erweitert sein Portfolio an Metallwerkstoffen für die additive Fertigung. Das Unternehmen stellt ein neues Material in der „Premium“- und sieben in der Core-Serie für die Systeme EOS M 290, EOS M 300-4 und EOS M 400-4 vor. Doch was hat es mit der Unterteilung in Core- und Premium-Matrial auf sich?

Hanna Pirkkalainen ist Produktmanagerin Metallwerkstoffe bei EOS und erläutert: „Da sich immer mehr Unternehmen auf Basis von AM vom Prototypenbau hin zur Serienfertigung bewegen, steigt auch die Nachfrage nach zuverlässigen Daten zu Werkstoffen und Bauteilen. Zu diesem Zweck führte EOS 2019 ‚Technology Readiness Levels‘ (TRLs) für Werkstoffe und Prozesse ein, um technologische Reifegrade zur einfachen Kundenorientierung zu klassifizieren“.

Sie ergänzt: „Je nach spezifischen Anwendungsanforderungen können die Kunden zwischen Core-Werkstoffen (TRL 3 und 5) mit Schwerpunkt auf dem frühen Zugang zu neuen Werkstoffen und Premium-Werkstoffen (TRL 7-9) wählen, die besonderen Wert auf die wiederholbare Teilequalität legen, die für die Serienproduktion unerlässlich ist.“

Hinter der EOS Bezeichnung ToolSteel 1.2709 steckt bei EOS ein TRL-7-Material, validiert für EOS M 290 Systeme. Der ultrahochfeste und martensitaushärtende Werkzeugstahl für anspruchsvolle Gussanwendungen zeichnet sich durch eine hohe Ermüdungsfestigkeit und verbesserte Polierbarkeit aus. Die Eigenschaften können über verschiedene Wärmebehandlungen nach dem 3D-Druck angepasst werden. Typische Anwendungen reichen von Werkzeugen für den Kunststoffspritzguss über Extrusionswerkzeuge, Heißpresswerkzeuge bis hin zu Druckgusswerkzeugen für Aluminium- und Zinklegierungen.

Die drei neuen Core-Produkte für AlSi10Mg, Ti64 Grade 5 und 23 mit bis zu 50 Prozent schnelleren Bauraten erhöhen die Produktivität der EOS M 290 erheblich. Dies führt zu noch wettbewerbsfähigeren Kosten pro Bauteil und eröffnet neue Anwendungen mit profitablen Business Cases. Mit EOS NickelAlloy IN718 und EOS MaragingSteel MS1 sind jetzt auch zwei neue CORE-Werkstoffe für die EOS M 300-4 verfügbar. Auch das Werkstoffportfolio der EOS M 400-4 wurde um zwei neue und schnellere CORE-Prozesse für EOS Titanium Ti64 Grade 5 und EOS Titanium Ti64 Grade 23 erweitert.

Das für die EOS M 290 entwickelte neue 60µm-Verfahren ist als Core-Werkstoff mit TRL 3 klassifiziert. Der Werkstoff bietet eine hohe Produktivität, verbesserte Baubarkeit und ermöglicht eine Wärmebehandlung zur verbesserten Duktilität. Typische Anwendungen finden sich in allen Industriezweigen und bieten sich vor allem dort an, wo die Hauptanforderung Kosteneffizienz ist.

Die neuen 80µm-Prozesse beider Titanlegierungen für die Systeme EOS M 290 und EOS M 400-4 ermöglichen höhere Bauraten, was zu niedrigeren Kosten pro Bauteil führt. Beide Ti6AI4V-Legierungen bieten hervorragende mechanische Eigenschaften: hohe Dichte, hoch-fest und mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit.

Die neuen 80µm-Prozesse sind für eine schnellere Herstellung von Teilen mit ähnlichen Eigenschaften wie geschmiedetes Ti64 optimiert. Typische Anwendungen sind Komponenten für die Luft- und Raumfahrt oder den Automobilbereich bis hin zu anderen industriellen Anwendungen, bei denen eine Kombination aus geringem Gewicht und hoher Festigkeit erforderlich ist.

Entwickelt für EOS M 300-4 System hat dieser 40 µm-Prozess eine TRL 3-Klassifizierung. EOS NickelAlloy IN718 ist eine ausscheidungshärtende Nickel-Chrom-Legierung, die sich durch eine gute Zug-, Ermüdungs-, Kriech- und Bruchfestigkeit bei Temperaturen bis zu 700 ºC (1.290 ºF) auszeichnet. Typische Anwendungen reichen von Komponenten für Gasturbinen bis hin zu Bauteilen für Instrumentierung, Energiewirtschaft und Prozessindustrie.

Der 50 µm-Prozess auf der Basis von EOS MaragingSteel MS1 ist ebenfalls für den Einsatz auf dem EOS M 300-4-System ausgelegt.  Auch dieses Material hat eine TRL 3-Klassifizierung. Mit diesem Material gefertigte Teile zeichnen sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus. Die Teile können leicht auf mehr als 50 HRC nachgehärtet werden, um eine ausgezeichnete Härte und Festigkeit zu erhalten. Typische Anwendungen reichen von Spritzgusswerkzeugen und -einsätzen bis hin zu Maschinenbauteilen.

Weiterlesen auf Digital-Engineering-Online: An dieser Handhabungs-Technik forscht das EU-Projekt Softmanbot

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