Im Bereich der additiven Fertigung metallischer Komponenten befasst sich inspire sowohl mit Pulverbett- (Selective Laser Melting, SLM) wie auch mit Pulver-Düsen (Direct Metal Deposition, DMD) Verfahren und zwar entlang der ganzen Prozesskette. Unsere Kernkompetenzen umfassen:

  • Pulverentwicklung und -qualifizierung (für den SLM- und DMD-Prozess)
  • Prozessführung und -monitoring
  • Anlagenkonzepte und -komponenten
  • Material- und Bauteileigenschaften

 


Direct Metal Deposition (DMD)

Bei den additiven Fertigungsverfahren für grossen metallischen Bauteilen wird ein Pulverstrahl-Prozess angewendet (Direct Metal Deposition, DMD). Damit können Bauteile wie Turbinenschaufeln, Knethaken, Baggerzähne etc. partiell oder ganz mit einer Verschleissschutzschicht aus z.B. kobalt- oder nickelbasierten Werkstoffen beschichtet werden. Das Ziel ist es, möglichst dünne Schutzschichten bei geringstmöglicher Vermischung mit dem Basismaterial aufzutragen.

Während es sich beim klassischen Lasercladding-Verfahren um ein zweidimensionales Beschichtungsverfahren handelt, ist Laser-DMD ein dreidimensionaler Prozess, mit welchem innerhalb kurzer Zeit viel Material aufgetragen werden kann. Dabei werden auf der institutseigenen Maschine je nach Typ des verwendeten Lasers Aufbauraten von ca. 2 kg/h erzielt.

Im Bereich Lasercladding sind Erfahrungen in der Prozessmodellierung vorhanden mit welcher das Aufbauverhalten der Schutzschicht in Abhängigkeit verschiedener Maschinen- und Laserparameter vorausberechnet werden kann. Damit soll ein fundamentaleres Prozessverständnis gefunden und die zeitintensive Suche geeigneter Prozessfenster reduziert werden. Dieses soll in den nächsten Jahren auch auf den DMD-Prozess übertragen werden.

Direct Metal Deposition (DMD)
Direct Metal Deposition

Selective Laser Melting (SLM)

Das Selective Laser Melting Verfahren eignet sich als Pulverbett-Verfahren vor allem zur Herstellung kleinerer metallischer Komponenten für Anwendungen in praktisch allen industriellen Sektoren, von Maschinenbau über Luft- und Raumfahrt, Medizinaltechnik und Werkzeugbau bis hin zur Anwendungen im Schmuckbereich. Die Stärken des Verfahrens liegen in der verhältnismässig grossen Materialvielfalt (Fe-, Ni-, Al-, Co-Basis Legierungen, Bronze, u.a.) in Kombination mit sehr grossen geometrischen Freiheitsgraden.

Beispiele:
Projekt mit Ruag Space (video clip)
Projekt mit Nova Werke AG (video clip)


Analyselabor

Unser Labor ist mit modersten Analysegeräten ausgerüstet, und ermöglicht inspire die notwendigen Analysen entlang der gesamten AM-Prozesskette durchzuführen. Dies erlaubt es uns Metall- und Kunststoff-Pulver für den SLM und SLS Prozess zu qualifizieren, Prozessfenster zu entwickeln und entsprechende Materialanalysen (Dichte, Mikrostruktur, mechanische Eigenschaften) durchzuführen, sowie AM-Bauteile zu qualifizieren.


Qualitätsmanagementsysteme

Unsere Kompetenzfelder sind Voraussetzung für die Entwicklung von Qualitätsmanagementsystemen, um AM-Bauteile für eine bestimmte Anwendung qualifizieren zu können.