Erhöhung der Rohstoffeffizienz durch Nutzung von Reststoffströmen aus dem Senkerodieren für Prozesse der Additiven Fertigung

Ein qualitativ hochwertiges Produkt, welches durch additive Fertigung hergestellt wird, benötigt hochwertige Rohstoffe, welche aufgrund der aufwändigen Herstellung durch Pulververdüsung kostenintensiv sind. Solche Rohstoffe zeigen eine sehr homogene Zusammensetzung des Werkstoffs mit hoch sphärischer Partikelform, dessen Größenverteilung innerhalb sehr geringer Toleranzen liegt.

Grundsätzlich werden Partikel mit ähnlichen geometrischen Eigenschaften auch während des im Werkzeug- und Formenbau weit verbreiteten Senkerodier-Prozesses als Werkstückabtrag, d.h. als Abfall anfallend, erzeugt. Diese Metallpartikel werden in Verbindung mit den Dielektrika, oft Mineralölderivaten, als Erodier-Schlamm bezeichnet und gemeinsam kostenintensiv entsorgt.

Im Projekt Rec4AM wird der Erodier-Schlamm aufbereitet, um diesen Reststoff als Metallpulver für die additive Fertigung nutzbar zu machen. Die wiedergewonnenen Partikel werden durch Reinigung, Trocknung, Siebung und Sortierung für die additiven Fertigungsverfahren, z.B. LBM; EBM; DMD, aufbereitet, so dass deren Spezifikationen derer von Primärprodukten entsprechen. Bauteile, welche aus recycelten Metallpartikeln hergestellt werden, werden anschließend mechanischen Untersuchungen unterzogen, um einen direkten Vergleich ihrer Qualität mit der Qualität von gedruckten Bauteilen aus marktverfügbaren Metallpulvern zu ermöglichen. Auf diese Weise soll es möglich werden, Metallpartikel aus Erodier-Schlamm wiederzuverwerten und ökologisch als auch wirtschaftlich im wachsenden Bereich der Additiven Fertigung zu etablieren.

Projektpartner:

· TU Bergakademie Freiberg, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik

· TU Bergakademie Freiberg, Institut für Maschinenelemente, Konstruktion und Fertigung

· BECKMANN-INSTITUT für Technologieentwicklung e.V.

Projektlaufzeit

03/2021 - 08/2023

Förderung

Das Gesamtvorhaben wird über die Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. und die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung IGF (Vorhaben Nr. 19686 BG) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Henning Zeidler

Dr. Kristina Navickaitė