Die Pulverherstellung stellt einen wichtigen Schritt in der additiven Fertigung dar. Die Eigenschaften der Pulver, wie Partikelgrößenverteilung und Form sind vom Verfahren abhängig. Hierbei ist darauf zu achten, dass beispielsweise reaktive oder höchst schmelzende Metalle spezielle Verdüsungsverfahren benötigen. Für Forschung und Entwicklung sowie für individualisierte Metallpulver wurde deshalb eine Ultraschall-Plasma-Verdüsung-Anlage (UPV) evaluiert. Die Untersuchungen erfolgten am Werkstoff 316L. Zur Bestimmung der Einflussgrößen der Prozessparameter wurden die Versuche mittels statischen Versuchsplanung geplant und durchgeführt. Die Auswertung des Versuchsplans zielte auf das bessere Verständnis des Prozesses sowie die Untersuchung der Prozessstabilität ab. Das erzeugte Pulver wurde während des Prozesses mittels Zyklonabscheidung sowie im Nachgang durch Sieben klassiert. Zur weiteren Charakterisierung des erzeugten Pulvers erfolgten Untersuchungen mittels Lichtmikroskop, Rasterelektronenmikroskop (REM), Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX), Elektronenrückstreubeugung (EBSD) sowie Röntgenbeugung (XRD). Um die Eignung des erzeugten Pulvers zu überprüfen, wurde dieses mittels Laser Powder Bed Fusion (LPBF)-Anlage nachfolgend verarbeitet.

Das Pulver zeigt eine sphärische Ausbildung, welche sich durch ein gutes Fließverhalten bemerkbar macht. Dadurch ist eine Eignung für den LPBF-Prozess gewährleistet. Im Verdüsungsprozess trat eine starke Beeinflussung des Gefüges auf. Der Pulverpartikel liegt zum Teil als Einkristall vor. Das erzeugte Pulver weist ein ferritisches Gefüge auf. Dies kann zu unterschiedlichen Problemen in der Produktion aufgrund von Magnetisierbarkeit führen. Pulver aus 316L weist normalerweise ein austenitisches Gefüge mit geringem ferritischem Anteil auf. Die ferritische Gefügeausbildung des Pulvers ist jedoch reversibel und kann im nachfolgenden LPBF-Prozess umgekehrt werden.

Mit diesem Verfahren ist es möglich metallische Pulver in nahezu sphärischer Form herzustellen. Weiters ist es möglich hochschmelzende sowie reaktive Legierungen zu verarbeiten ohne der Gefahr von Tiegelreaktionen. Die Partikelgrößenverteilung (PGV) wird durch die Materialeigenschaften signifikant beeinflusst.