In 3D-Druckern kann man nicht einfach irgendein Material verarbeiten. Das Druckmaterial und der Druckprozess müssen optimal aufeinander und auf die Erfordernisse des additiven Druckprozesses abgestimmt werden, um zuverlässige, reproduzierbare Drucke zu erhalten. War man früher froh, einfach eine digitale Geometrie als reales Teil in der Hand halten zu können, geht es inzwischen im Bereich der additiven Fertigung um real einsetzbare Serienteile. Deshalb hat die Werkstoffforschung große Bedeutung erhalten, eröffnet doch jeder neue, zertifizierte Werkstoff neue Möglichkeiten und Einsatzgebiete. Die Additive-Spezialisten von EOS erweitern mit vier neuen Metallwerkstoffen die Palette von Werkstoffen für das Metallsystem EOS M 290. Zu den neuen Werkstoffen zählen zwei Edelstähle, ein Werkzeugstahl und eine Nickellegierung.
Sascha Rudolph, SVP BU Metal Materials bei EOS erklärt: „Die Entwicklung von Werkstoffen orientiert sich immer an den Bedürfnissen des Marktes und ist oft das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit mit dem Kunden. Diese vier neuen Metallwerkstoffe wurden speziell für die Anforderungen der additiven Fertigung entwickelt und optimiert. Wir erweitern die Anwendungsmöglichkeiten für anspruchsvolle Branchen, indem wir unseren Kunden maßgeschneiderte AM-Legierungen anbieten.“
Für extreme Bedingungen: EOS StainlessSteel 254
EOS StainlessSteel 254 ist ein austenitischer Edelstahl, der mit einem 40/60-µm Prozess für das System M 290 angeboten wird. Die hohe Chrom-, Molybdän- und Stickstofflegierung sorgt für eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in vielen herausfordernden Umgebungen. Der Werkstoff weist eine ausgezeichnete Spannungsrisskorrosion und eine höhere Festigkeit als herkömmlicher austenitischer Stahl auf. Er zeichnet sich zudem durch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen gleichmäßige Lochfraß- und Spaltkorrosion aus.
Der Werkstoff eignet sich besonders für die Anwendung in Anlagen zur Handhabung von chloriertem Meerwasser, Anlagen zur Zellstoff- und Papierherstellung sowie Anlagen zur Handhabung von Chemikalien.
Für schwierige Umgebungen: EOS StainlessSteel SuperDuplex
EOS StainlessSteel SuperDuplex gibt es mit einem 40/80-µm Prozess für das System M 290. Dabei handelt es sich um einen austenitisch-ferritischen Duplex-Edelstahl, der für die additive Fertigung optimiert ist und gleichzeitig seine Superduplex-Eigenschaften beibehält. Seine hohe Chrom-, Molybdän- und Stickstofflegierung sorgt für eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in vielen schwierigen Umgebungen. Gleichzeitig weist er eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Gleichmäßigkeits-, Loch- und Spaltkorrosion auf und ermöglicht eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Korrosionsbeständigkeit.
Die Optimierung des Phasengleichgewichts ermöglicht die Verwendung des Produkts im Herstellungszustand in vielen Anwendungsfällen. Der Werkstoff eignet sich besonders für Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie, in Anlagen zur Zellstoff- und Papierherstellung sowie für Bergbau- und Offshore-Ausrüstung.
Für den Einsatz bei erhöhten Temperaturen: EOS ToolSteel CM55
Für den Werkzeugstahl EOS ToolSteel CM55 hat das Unternehmen einen 40/80-µm Prozess für das System M 290 entwickelt. Es handelt sich um einen kobaltfreien, ultrahochfesten und hochharten Stahl für den Werkzeug- und Maschinenbau. Seine Legierungselemente und der moderate Kohlenstoffgehalt bilden ein starkes und stabiles Gefüge für anspruchsvolle Anwendungen und für den Einsatz bei erhöhten Temperaturen.
Typische Anwendungen sind Kalt- und Warmarbeitswerkzeuge, Antriebsstrangkomponenten und Teile für den Maschinenbau.
Für Einsatz bei erhöhten Temperaturen: EOS NickelAlloy Haynes 282
Bei EOS NickelAlloy Haynes 282 handelt es sich um eine Nickellegierung für die Herstellung von Teilen auf EOS-Metallsystemen. Die ausscheidungsgehärtete Nickelbasis-Superlegierung bietet eine einzigartige Kombination aus Hochtemperaturfestigkeit, thermischer Stabilität, guter Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, einfacher Verarbeitbarkeit und ausgezeichneter Schweißbarkeit.
Sie wurde für Hochtemperatur-Strukturanwendungen entwickelt und wird unter Lizenz von Haynes International Inc. hergestellt. Typische Anwendungen reichen von Bauteilen für Luft- und Raumfahrt und Raketentriebwerke über Turbomaschinen und Gasturbinenteile bis hin zu Bauteilen für die Energieindustrie.
TRL 3 Core Werkstoffe: das EOS Qualitätsdreieck
EOS verfolgt einen Ansatz, bei dem jedes der drei zentralen technischen Elemente des Produktionsprozesses berücksichtigt wird: das System, das Material und der Prozess. Die aus jeder Kombination resultierenden Daten werden einem sogenannten ‚Technology Readiness Level‘ (TRL) zugeordnet, der die zu erwartende Leistung und Produktionsfähigkeit der Lösung transparent macht.
EOS unterteilt diese TRLs in zwei Kategorien: Premium-Produkte (TRL 7-9) bieten hochgradig validierte Daten, nachgewiesene Fähigkeiten und reproduzierbare Teileeigenschaften. Kernprodukte (TRL 3 und 5) ermöglichen dem Kunden einen frühen Zugang zur neuesten Technologie, die sich noch in der Entwicklung befindet und daher weniger ausgereift ist und über weniger Daten verfügt. Alle oben genannten Werkstoffe haben eine TRL 3 Core-Klassifizierung.
Mit den neuen Materialien erweitert EOS das Einsatzspektrum additiv gefertigter Teile in interessanten Bereichen. Mit seiner Kombination aus Maschine, Werkstoff und Prozess versetzt das Unternehmen seine Kunden in die Lage, ohne langwierige Versuchsreihen zu nutzbaren Teilen zu kommen. Damit können sich die EOS-Kunden auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren und additive Fertigung wird immer mehr zu einer völlig normalen Fertigungstechnologie.