Retrofit einer Elektronenstrahlschmelzanlage

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316002380

Die additive Fertigung von Bauteilen bzw. Werkstoffen im Pulverbett mit Hilfe eines Elektronenstrahls ist eine noch junge Technologie. Die hohe Strahlleistung in Kombination mit der durch elektromagnetische Ablenkung nahezu trägheitsfreien Strahlformung und -bewegung ermöglicht Belichtungs- und Schmelzstrategien, wie sie mit Konkurrenzverfahren, z.B. mit dem Laser, nicht realisiert werden können. Zudem findet der Prozess im Vakuum statt. Letzteres garantiert für hochempfindliche Werkstoffe einen optimalen Schutz und damit beste Eigenschaften. Bei dem beantragten Retrofit soll eine vorhandene Elektronenstrahlanlage (Baujahr 2005) mit einer neuen Elektronenstrahltechnologie und Strahlsteuerung ausgestattet werden. Die Veränderungen beziehen sich auf die Strahlleistung (Verdopplung von 3 kW auf 6 kW), die Strahlqualität (bis 6 kW stabil, mit bestehender Anlage ab 600 W dramatische Zunahme des Strahldurchmessers), die Strahlführung (Abtastfrequenz 20 MHz statt 82,5 kHz) und die ELO-Prozessbeobachtung (Reflexionsfreie Darstellung der gesamten Bauoberfläche durch ELO Elektronen-optisches Monitoring auf der Basis von Rückstreuelektronen). Darüber hinaus entfallen bisher vorhandene Restriktionen hinsichtlich der Umsetzung innovativer Strahlführungsstrategien, da die Strahlbewegung vollständig kontrolliert werden kann. Der beantragte Retrofit eröffnet daher völlig neue Möglichkeiten für die Herstellung von metallischen Hochleistungsbauteilen und -werkstoffen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Retrofit einer Elektronenstrahlschmelzanlage
• Gerätegruppe: 8420 Spezielle Oefen (Induktions-, Lichtbogenheizung, Vakuumöfen)
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leiterin: Professorin Dr.-Ing. Carolin Körner