Additive-Fertigung
Das beste Gas für den 3D-Druck
Beim Laserstrahlschmelzen, welches zur Zeit eines der gängigsten Verfahren beim 3D-Druck ist, werden bei der Verarbeitung von Metallen Schutzgase verwendet. Diese haben die Aufgabe, die Atmosphärengase von den heißen Metallen fernzuhalten, damit diese nicht oxidieren oder anlaufen. Welche Gase oder welche Gemische das sind, das hängt vom Werkstoff, dem Verfahren und den Qualitätsanforderungen ab.
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Doch nicht nur beim Laserstrahlschmelzen werden schützende Gase benötigt. Wird das Werkstück mittels Pulverspritzen beschichtet, kommen neben den Brenngasen weitere Trägergase zum Einsatz. Bei diesem Verfahren wird Metallpulver in einen heißen Gasstrom eingebracht und auf die jeweilige Oberfläche geblasen. Eine weitere Funktion der Begasung ist der Abtransport von Schmelzpartikeln und Schmauchspuren.
Das zum Prozess passende Schutzgas
Die Wahl des passenden Gases hängt in erster Linie vom additiven Verfahren, dem verwendeten Werkstoff und der gewünschten Qualität ab. Bei Titanlegierungen hat sich Argon bewährt, bei anderen Materialien bietet Stickstoff eine gern genutzte Alternative. Beim Pulverbett-Verfahren, mit dem Formen mit feinsten Strukturen hergestellt werden können, werden häufig Stickstoff, Argon oder Helium eingesetzt. Diese inerten Gase reagieren nicht mit dem meist filigranen Werkstücken. Bei allen Verfahren muss jedoch auf eine kontinuierliche Gaszufuhr geachtet werden. Unterbrechungen führen zu auffälligen Fehlern, das Werkstück muss danach komplett neu aufgebaut werden.
Die Wirtschaftlichkeit
Das ideale Gas ist wohl reines Helium, das aber deutlich kostenintensiver ist als beispielsweise Argon. Der Vorteil von Helium ist die höhere Druckgeschwindigkeit, die erreicht werden kann und einen Teil des Kostennachteils wettmacht. Stickstoff ist ebenso eine günstige Alternative, dieser reagiert aber mit manchen Materialien. Nach dem Druck müssen die Bauteile geglüht werden, damit die während der Fertigung zwangsläufig auftretenden Spannungen verringert werden. Dieses Spannungsarmglühen erfolgt meist unter dem Schutzgas Argon.
Argon oder Stickstoff, die Qual der Wahl
Beide Gase sind je nach Werkstoff sehr geeignet, dennoch gibt es deutliche Unterschiede. Das Gas beeinflusst tatsächlich die Güte der hergestellten Teile. Stickstoff kühlt die Werkstücke wegen seiner höheren Wärmeleitfähigkeit besser ab als Argon. Dagegen sinkt der Energieverbrauch bei Argon, weil es im Verhältnis zu Stickstoff stärker isoliert. Als Folge werden die Bauteile bei der Verwendung von Stickstoff härter und zugfester. Zugleich steigt aber auch die Spannung in den Werkstücken, was gegeneinander abgewogen werden muss. Prozessgase wie Helium, Argon oder Stickstoff können bei renommierten Herstellern in unterschiedlichen Qualitäten und Gebinden gekauft werden.
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Messer Austria informiert in der Broschüre Thema 3D-Druck, wie wichtig Schutzgase bei der Additiven Fertigung sind und wie damit die Effizienz gesteigert werden kann.
Produkte im Bericht
Messer Austria Argon
Neben Gasflaschen und Bündeln in verschiedenen Größen ist Argon bei Messer Austria in verschiedenen Reinheitsgraden erhältlich – bei Messer kann die richtige Option ausgewählt werden oder man kann mehr über den Unterschied zwischen den verschiedenen Formen von Argon erfahren.
Messer Austria 3D-Druck
Auch beim 3D-Druck von Metallen spielt der Einsatz von Gasen eine wichtige Rolle. Die verwendete Gasart und die Reinheit der Gase muss speziell auf die verwendeten Materialien und auf die Produktionsmethode abgestimmt sein.
Messer Austria Helium
Ganz egal, für welche Anwendung Sie das technische Gas Helium benötigen: Messer Austria hat die passende Lösung für Ihren Bedarf. Bei Messer kann das Gas für technische Anwendungen in verschiedenen Gebindegrößen erworben werden.
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