FDM wird metallisch

Eine neue Variante des Schmelzschichtverfahrens ermöglicht die Produktion von Teilen aus Metallen statt aus Kunststoff. Möglich macht es eine Kombination aus 3D-Druck und Sintern.

23. Oktober 2017

Das Fraunhofer-Institut IFAM hat das Schmelzschichtverfahren so weiterentwickelt, dass sich damit Werkstücke aus Metall herstellen lassen. Bisher wird dieses als FDM oder FFF weitverbreitete Verfahren allein zur Herstellung von Kunststoffteilen genutzt. Die Ausweitung auf metallische Werkstoffe wird möglich durch die Verwendung von Filamenten, die einen hohen Anteil von Metallpulver enthalten. Aus diesen wird zunächst additiv ein Grünling (Rohling) hergestellt, bei dem der Kunststoffanteil als Bindemittel für die Metallpartikel fungiert. Beim anschließenden Sintern wird das Bauteil verfestigt. Die Forscher nennen das Verfahren "Metallisches Fused Filament Fabrication". Bisher wurden vor allem Teile aus Edelstahl 316L hergestellt. Grundsätzlich lassen sich aber so Teile aus allen sinterfähigen Metallen produzieren.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist die vergleichsweise preisgünstige Anlagentechnik. Das erleichtert die Weiterentwicklung des Verfahrens mit dem Ziel einer niedrigpreisigen Fertigungslinie zur Produktion von Bauteilen in Industriequalität. Laut Fraunhofer IFAM arbeitet man hierbei mit namhaften Industriepartnern zusammen. Im Rahmen eines Verbundprojekts will das Institut die Produktion von Metallteilen in diesem Verfahren in einer prototypischen Fertigungslinie realisieren. Hierbei kann das Institut seine großen Erfahrungen im Bereich der Pulvermetallurgie nutzen. Für FDM/FFF mit Metallen kann das Fraunhofer IFAM die komplette Prozesskette abdecken von der Filamentherstellung über den Druck bis hin zur Sinterung und Bauteilcharakterisierung.