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Beim Edelstahlpulver ist die Partikelgrößenverteilung entscheidend: 15 bis 45 μm gelten als optimal, um eine gute Fließfähigkeit und Packungsdichte zu erreichen. Gasatomisiertes Pulver mit hoher Sphärizität sichert eine gleichmäßige Schichtauftragung. „ Die chemische Zusammensetzung muss exakt kontrolliert werden: Bei 316L darf der Kohlenstoffgehalt 0,03 Prozent nicht überschreiten, um die Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten“, erläutert Suntharakumaran. Ebenso kritisch ist der Sauerstoffgehalt, der unter 0,1 Prozent liegen sollte, um Oxidationsdefekte zu vermeiden. In der Regel ist nach fünf bis sieben Recyclingzyklen ein Pulveraustausch erforderlich.
Typische Anwendungen: Von der Medizintechnik bis zur Offshore-Industrie LPBF-Bauteile aus Edelstahl
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finden heute in den unterschiedlichsten Branchen Anwendung. Besonders etabliert ist die Legierung 316L in der Medizintechnik, beispielsweise bei chirurgischen Instrumenten, denn sie ist biokompatibel, sterilisierbar und hoch korrosionsbeständig. Auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie kommen LPBF-Bauteile zum Einsatz, beispielsweise für Triebwerkskomponenten, Turbinenschaufeln oder Leichtbaustrukturen. Die Technologie ermöglicht dabei komplexe Kühlkanäle und gewichtsoptimierte Designs. In der Marine- und Offshore- Industrie wiederum profitieren Pumpengehäuse, Ventile oder Unterwasserkomponenten von der hohen Salzwasserbeständigkeit. „ Das Besondere ist die Materialeffizienz“, so Suntharakumaran. „ Bis zu 95 Prozent |
des eingesetzten Pulvers werden tatsächlich zum Bauteil. Darüber hinaus gibt es Designfreiheit für komplexe Geometrien und überlegene mechanische Eigenschaften durch die verfeinerte Mikrostruktur der schnellen Erstarrung.“
Ausblick: Edelstahl auf dem Weg zur Standardlösung Für die breitere industrielle Nutzung von Edelstahl in der additiven Fertigung sind laut Dr.-Ing. Vino Suntharakumaran mehrere Entwicklungen entscheidend. „ Ein wichtiger Schritt ist bereits erfolgt: Unternehmen erhalten zunehmend Unterstützung bei der Integration der additiven Fertigung in bestehende Produktionsprozesse, sodass die Potenziale des 3D-Drucks besser ausgeschöpft werden können. Zentral bleibt die Standardisierung von Prozessparametern und
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Qualifizierungsverfahren, etwa nach Normen wie ASTM F3184, um konsistente Materialeigenschaften und eine industrielle Skalierbarkeit zu gewährleisten.“ Gleichzeitig wies Suntharakumaran auf wirtschaftliche Aspekte hin. Die Kosten für Metallpulver müssten sinken, damit die additive Fertigung für mehr Anwender interessant wird. Auch die Verarbeitbarkeit unterschiedlich großer Pulver sollte verbessert werden. Zudem könnten KI-gestützte Prozessoptimierungen die Effizienz steigern, beispielsweise durch die Anpassung der Druckparameter in Echtzeit oder die frühzeitige Erkennung potenzieller Defekte. Suntharakumaran schloss mit klaren Worten: „ Wenn die additive Fertigung mit Edelstahl in der industriellen Breite ankommt, wird sie zu einem integralen Bestandteil moderner Produktionssysteme.“ |