Gerät zur Additiven Fertigung im Pulverbett mit Elektronenstrahl

• Subject Area: Materials Engineering
• Term: Funded in 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 246541036

Die additive Fertigung von Bauteilen bzw. Werkstoffen im Pulverbett mit Hilfe eines Elektronenstrahls ist eine noch junge Technologie. Die hohe Strahlleistung in Kombination mit der durch elektromagnetische Ablenkung nahezu trägheitsfreien Strahlformung und -bewegung ermöglicht Belichtungs- und Schmelzstrategien, wie sie mit Konkurrenzverfahren, z.B. mit dem Laser, nicht realisiert werden können. Zudem findet der Prozess im Vakuum statt. Letzteres garantiert für hochempfindliche Werkstoffe einen optimalen Schutz und damit beste Eigenschaften. Bei dem beantragten Gerät handelt es sich um eine neue Anlagengeneration, die seit Kurzem angeboten wird. Wesentliche Neuerungen betreffen die Kathode (CeB6 statt W), die Elektronik und das Design der Elektronenkanone. Es resultiert eine erheblich bessere Strahlqualität (Emittanz um ein Vielfaches besser, Strahldurchmesser 100 μm statt bisher 400 μm), die Strahlfokussierung ist 100 Mal schneller und die Ablenkgeschwindigkeit steigt um den Faktor 8. Damit steht ein Strahl mit einem Durchmesser ähnlich dem des Lasers zur Verfügung, der aber um Größenordnungen schneller fokussiert und bewegt werden kann. Gleichzeitig kann die Leistung bis auf 3 kW gesteigert werden. Das beantragte Gerät eröffnet daher völlig neue Möglichkeiten für die Herstellung von metallischen Hochleistungsbauteilen und -werkstoffen.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Gerät zur Additiven Fertigung im Pulverbett mit Elektronenstrahl
• Instrumentation Group: 8420 Spezielle Oefen (Induktions-, Lichtbogenheizung, Vakuumöfen)
• Applicant Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leaders: Professorin Dr.-Ing. Carolin Körner, since 9/2016; Dr.-Ing. Matthias Lodes, until 8/2016