8. Februar 2024
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) erforscht revolutionäre Methoden in der Metallverarbeitung, um die Herausforderungen der Oxidation zu überwinden. Durch die Nutzung einer sauerstofffreien Umgebung in der Additiven Fertigung und beim Löten könnten signifikante Verbesserungen erzielt werden.
Oxidation ist ein bekanntes Problem in der Metallverarbeitung. Das LZH nutzt im Sonderforschungsbereich 1368 «Sauerstofffreie Produktion» eine innovative Methode, um Oxidation zu vermeiden. Hierbei wird während der Produktion Argon-Schutzgas mit Silan zugeführt, um eine XHV-adäquate, fast sauerstofffreie Atmosphäre zu schaffen. Dieser Ansatz ist kosteneffizienter als ein technisches Vakuum.
Beim neu entwickelten Laserstrahlhartlöten wird auf umweltschädliche Flussmittel verzichtet. Stattdessen wird die Oxidschicht mittels ns-gepulster Laserstrahlquelle aufgebrochen, gefolgt von einem Lötprozess unter Silan-Atmosphäre. Diese Methode verhindert eine erneute Oxidation der Oberfläche und ermöglicht das Löten auf Aluminiumlegierungen ohne Oxidschichten. Zukünftig wird der Fokus auf die Verbindung von Aluminium und Kupfer gelegt.
In der Additiven Fertigung untersucht die Gruppe, wie sich Metallpulver beim pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen in sauerstofffreier Umgebung verhält. Die Forschung konzentriert sich auf die Titanlegierung Ti-6Al-4V. Ziel ist es, den Prozess unter sauerstofffreier Atmosphäre zu verstehen und zu verbessern. Erste Ergebnisse zeigen, dass das Fehlen von Sauerstoff den Prozess stabilisiert, Spritzer reduziert und die Bauteilqualität verbessert. In der nächsten Förderperiode wird auch die Feuchtigkeit in der Atmosphäre und im Pulver berücksichtigt.
Weitere Informationen unter:
https://www.lzh.de/pressemitteilung/2024/loeten-und-3d-drucken-ohne-oxidation-lzh-forscht-sauerstofffreier-produktion