Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung
In der vorliegenden Arbeit präsentieren wir die Entwicklung eines neuartigen, curing-freien Bindersystems für die Verarbeitung von Aluminiumpulver (6061) im Binder Jetting. Bisher besteht die Herausforderung in der Reaktion des Binders mit dem Pulver und der generellen Oxidschicht auf der Aluminiumpulveroberfläche. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Druck- und Sinterschwierigkeiten mit einem neuen Bindersystem signifikant reduziert werden können.
Wir haben umfassende Prüfungen durchgeführt, um die Eigenschaften des neuen Binders und der Aluminiumlegierung zu charakterisieren. Dazu gehören Partikelgrößenanalysen, Thermogravimetrische Analysen (TGA) des Binders, Viskositätsmessungen sowie die Untersuchung der Pulver-Binder-Benetzung und Oberflächenspannung. Zudem wurden die Gehalte an Kohlenstoff und Sauerstoff analysiert, um die chemische Reinheit der Materialien sicherzustellen.
Die Sinterdichte wurde archimedisch bestimmt. Des Weiteren wurden spezifische analytische Verfahren der additiven Fertigung (einschließlich Pulverbettdichte, Grünteildichte, Abbildegenauigkeit und Grünteilfestigkeit) durchgeführt, um die Qualität der gefertigten Teile zu gewährleisten. Darüber hinaus wurden Schliffbilder angefertigt und Zugprüfungen durchgeführt, um die mechanischen Eigenschaften der gesinterten Aluminiumlegierung zu bewerten.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen das Potenzial für den Einsatz von Aluminium im Binder Jetting und eröffnen neue Möglichkeiten für die additive Fertigung von Aluminiumbauteilen. Wir glauben, dass unsere Forschung einen bedeutenden Beitrag zur Weiterentwicklung der Binder Jetting-Technologie leisten kann und freuen uns, die Ergebnisse auf der DGM-Tagung 2025 präsentieren zu dürfen.
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