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Metallpulver für den 3D-Druck aus beliebigen Legierungen

Mikrowellen-Plasma als Herstellroutine
Überlegene Metallpulver für den 3D-Druck

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Das junge US-Unternehmen 6K Additive verspricht Metallpulver für den 3D-Druck, die keine Wünsche offen lassen – weder an die Qualität noch an die Legierungszusammensetzung. Sogar Dreh- und Fräsabfälle lassen sich heranziehen.

Pünktlich zur Messe Formnext 2019 firmierte das MIT-Spin-off Amastan in 6K um – eine Anspielung auf die annähernd 6000 °C, die beim Herstellen der eigenen Metallpulver auftreten. Um auf deren Vorzüge für die additive Fertigung hinzuweisen, brachten die Amerikaner spezielle Metallpulver nach Frankfurt mit. Darunter ist die eigens kreierte Hochentropie-Legierung HEA1000, die sich mit gängigen Methoden „bisher nicht herstellen lässt“, wie CEO Dr. Aaron Bent betont. „Damit eröffnen wir AM-Entwicklern völlig neue Möglichkeiten.“

HEA1000 ist nur ein Beispiel. Ein anderes im Gepäck der Amerikaner waren Metallpulver aus der Nickellegierung Onyx IN718 für den Flugzeugbau. Das Besondere an ihnen ist, dass 6K Additive sie aus Dreh- und Fräsabfällen gewinnt ebenso wie aus gebrauchten Pulvern aus dem Laserschmelz-Prozess – und zwar fast ohne Ausschuss. Diese hohe Nachhaltigkeit war es, die schon vor der Messe für Aufmerksamkeit sorgte. Doch sie ist nur einer von drei Hauptvorteilen, die sich aus dem außergewöhnlichen Herstellprozess ergeben.

6000 °C heißes Plasma sorgt für Partikel mit Kugelform

Chief Marketing Officer Bruce Bradshaw erklärte den Prozess vereinfachend so: Die Pulver entstehen in einem Plasma, das durch hochfrequente Mikrowellen erzeugt wird. Die Folge sind sehr hohe Temperaturen von beinahe 6000 °C mit einer sehr homogenen Temperaturverteilung. Diese Zustände im Reaktor sorgen dafür, dass die eingebrachten Pulver sich beim Absinken definiert verfeinern und Kugelform annehmen. Ihre hohe Qualität ist vielleicht ihr wichtigstes Kennzeichen: Sie haben eine hohe Sphärizität (Kugelförmigkeit), sind nicht porös und frei von Satelliten. Weiter bieten sie gute Fließeigenschaften und eine hohe Klopfdichte, teilt 6K mit.

„Wir können dadurch nahezu beliebige Legierungen erzeugen, auch wenn die Schmelzpunkte der beteiligten Metalle sehr unterschiedlich sind“, erklärt Bradshaw – der zweite große Vorteil des Verfahrens. Der dritte Hauptvorteil liegt in verringerten Kosten, weil kaum Ausschuss entsteht. „Diesen Kostenvorteil geben wir teils an die Kunden weiter.“

Neuartige Geschäftsmodelle tun sich auf

Vorerst konzentriert sich das noch junge Unternehmen auf seine Kernkompetenzen, das Herstellen von Metall- und Keramik-Pulvern. Bruce Bradshaw lässt jedoch keinen Zweifel daran, dass sich durchaus eine Reihe neuartiger Geschäftsmodelle auftun könnte, etwa eine Kreislaufwirtschaft für Wertstoffabfälle oder Recycling-Abmachungen mit additiven Lohnfertigern.

Ein fernes Ziel besteht darin, alle Materialien aus der Lieferkette zu 100 % wieder zu verwenden. Schon heute verarbeitet 6K Additive nach eigenen Angaben jährlich über 500 t der Titanlegierung Ti-64, die aus der subtraktiven Fertigung und anderen Prozessen zurückgewonnen werden. (os)

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