pro-beam erweitert sein Materialportfolio und ermöglicht die Verarbeitung von Kupfer in seinem additiven Elektronenstrahl-Schmelzverfahren (Electron Beam Melting, EBM). Erste Ergebnisse von komplexen, maßgeschneiderten Bauteilen mit diesem knifflig zu verarbeitenden Werkstoff seien vielversprechend, heißt es aus dem Unternehmen. Diese stellt pro-beam im November auf der Formnext 2023 in Frankfurt vor.
Neben Komponenten aus Titan hat pro-beam nun erstmals Bauteile aus Kupfer im EBM-Verfahren hergestellt und setzt auch bei diesem Werkstoff auf die eigens entwickelte Punktbelichtungsstrategie RainTec. Durch RainTec werden einzelne Punkte stochastisch verteilt aufgeschmolzen, sodass erst in der späten Phase des Schmelzvorgangs die einzelnen Schmelzpunkte miteinander verbunden werden und so die gesamte/gewünschte Fläche entsteht. Durch dieses Verfahren erfolgt eine auf die Anforderungen angepasste und kontrollierte Wärmeeinbringung, was Verzug reduziert und homogene Materialeigenschaften erzeugt. Hinzu kommt, dass die Punktbelichtung die Parameterentwicklung für diesen neuen Werkstoff maßgeblich beschleunigt hat. Bereits nach wenigen Versuchen konnte ein stabiles Prozessfenster identifiziert und erste Probekörper sowie im weiteren Verlauf konkrete Bauteile gefertigt werden.
„Mit den ersten Entwicklungsschritten sind wir sehr zufrieden. Wir konnten bereits vielversprechende Ergebnisse erzielen, die wir auf der Formnext präsentieren werden“, sagt Dr. Thorsten Löwer, Geschäftsführer der pro-beam Gruppe.
Kupfer bietet hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit
Kupfer ist aufgrund seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit ein äußerst vielseitiges Material. Durch die Integration von Kupfer in das EBM-Verfahren bietet pro-beam seinen Kunden eine Reihe von Vorteilen und Anwendungsgebieten:
Kupfer eignet sich hervorragend für die Herstellung von Bauteilen wie Kühlkörper, bei denen eine effiziente Wärmeableitung entscheidend ist. Die hohe elektrische Leitfähigkeit des Materials macht es ideal für Anwendungen in der Elektronik- und Energieindustrie, einschließlich Leiterplatten und Stromversorgungskomponenten.
Allerdings weist Kupfer eine starke Lichtreflexion auf, was die Verarbeitung gerade mit lichtoptischen Systemen vor Herausforderungen stellt. Beim Einsatz des Elektronenstrahls gibt es keine Reflexion, sodass eine gute Prozessstabilität erreicht wird. Zudem kann die eingebrachte Energie zu 100 % genutzt werden. Durch diesen hohen Wirkungsgrad und die Arbeit im Vakuum, können im EBM-Verfahren besonders dichte und hochqualitative Bauteile hergestellt werden.
pro-beam-Anlagen versprechen einen sehr stabilen Prozess
Zudem verfügen die pro-beam Anlagen über einen sehr stabilen Prozess, der unter anderem zu einer sehr guten Oberflächenqualität beiträgt. Ein weiterer Vorteil der PB EBM 30S ist das Parallelisierungskonzept der Anlage, das eine deutliche Produktivitätssteigerung im Vergleich zu anderen Herstellern darstellt. Durch dieses Gesamtkonzept ermöglicht pro-beam die additive Fertigung hochkomplexer Geometrien und maßgeschneiderter Teile, die den Anforderungen der Industrie, sowohl für die flexible als auch industrielle Serienfertigung von Metallbauteilen, entsprechen.
Mit der Einführung von Kupfer im EBM-Verfahren eröffnen sich neue Möglichkeiten für verschiedene Branchen, wie z.B. der Elektromobilität, Raumfahrt oder der Energietechnik. (eve)
Messe Formnext 2023: Halle 12.0, Stand E101
