3. Fachtagung Werkstoffe und Additive Fertigung
Vortrag
11.05.2022
Additive Multimaterial-Fertigung mit dem CEM-Verfahren (Composite Extrusion Modeling)
KN

Dr.-Ing. Katja Nicolai

Bauhaus-Universität Weimar

Nicolai, K. (V)¹; Berbig, A.¹; Kleemann, S.¹; Krüger, M.¹; Lahmer, T.¹; Linne, S.¹; Lizarazu, J.¹
¹Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhausuniversität Weimar (MFPA)
Vorschau
18 Min. Untertitel (CC)

Neben den bekannten additiven Fertigungsverfahren setzt sich die Technik des Composite Extrusion Modeling (CEM) auf dem Markt zunehmend durch. Die Vorteile des Verfahrens liegen in der Möglichkeit, die aus dem Spritzguss verfügbaren Granulate verschiedenster Legierungen zu nutzen und in Form zu bringen. Das Verfahren basiert auf bereits bekannten thermoplastischen Spritzgussverfahren und verarbeitet hochgefüllte Standardgranulate aus dem Kunststoff-, Metall- und Keramikspritzguss, wobei eine Erweiterung auf Glaskomposite möglich ist. Die Formgebung findet im Gerät ExAM 255 der Firma AIM3D statt. Schichtdicken sind ab 0.03 mm möglich und der Bauraum beträgt 255 mm³. Die Granulate werden durch Erwärmung (ca. 200°C) in einen zähflüssigen Zustand versetzt und über eine Düse aufgetragen. Die Fertigung kann sowohl mit einem einzelnen Material als auch mit gleichzeitig zwei Materialien, z.B. für Metall-Keramik-Verbundbauteile oder Glas-Keramik-Verbundbauteile, durchgeführt werden.
Die hergestellten Strukturen stellen Grünlinge dar und müssen über weitere Entbinder- und Sinterprozesse in separaten Anlagen und unter Schutzgas zu fertigen Bauteilen weiterverarbeitet werden.
Es wird auf die Prozessoptimierung durch die Gesamtbehandlung des Prozesses von der Designfestlegung sowie der von dem gewählten Ausgangsmaterial abhängigen optimalen Parameterermittlung in der Prozesskette Formgebung, Entbindern und Sintern eingegangen.
Weiterhin werden erste Materialkennwerte von Probeserien diverser Edelstähle vorgestellt und mit anderen Fertigungsverfahren verglichen.

Abstract

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Poster

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