{"id":46496,"date":"2023-04-12T00:01:18","date_gmt":"2023-04-11T22:01:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=46496"},"modified":"2024-06-10T12:41:30","modified_gmt":"2024-06-10T10:41:30","slug":"kaltgasspritzen-cold-spray-120420231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/kaltgasspritzen-cold-spray-120420231\/","title":{"rendered":"Alles, was Sie \u00fcber Kaltgasspritzen in der additiven Fertigung wissen m\u00fcssen"},"content":{"rendered":"

Die verschiedenen additiven Fertigungstechnologien, die heute zur Verf\u00fcgung stehen, k\u00f6nnen endlos erscheinen, obwohl sie oft in eine von sieben Kategorien fallen. Jedoch ist dies nicht immer der Fall. Nehmen wir als Beispiel die additive Fertigung durch Kaltgasspritzen. Das Kaltgasspritzen, im englischen Cold Spray genannt, ist eine Technik, bei der ein Hochgeschwindigkeitsgasstrahl – mit bis zu vierfacher Schallgeschwindigkeit – Pulverpartikel \u00fcber eine Strecke von etwa 25 mm auf ein Substrat, in der Regel ein Metall<\/a>, beschleunigt. Diese Technik kann eine Beschichtung auf dem Teil bilden oder, wie es der Fall beim 3D-Druck ist, zur Herstellung eines ganzen Teils verwendet werden. Das Kaltgasspritzverfahren selbst wurde in den 1980er Jahren von Forschern des Instituts f\u00fcr Theoretische und Angewandte Mechanik (ITAM) der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften entwickelt. Die Gruppe erkannte, dass es m\u00f6glich ist, feste Partikel mit einem Gasstrom bei Raumstagnationstemperatur zu beschichten.<\/p>\n

Bei der additiven Fertigung<\/a> durch Kaltgasspritzen handelt es sich um eine Technik, bei der ganze Teile durch Kaltgasspritzen geformt werden (oder um gebrochene oder besch\u00e4digte Teile zu reparieren). Dies geschieht mit einer Spr\u00fchd\u00fcse und Roboterarmen, die entweder ein Substrat oder die D\u00fcse selbst bewegen, wobei jede Methode unterschiedliche Vorteile und Einschr\u00e4nkungen aufweist. Doch welche Vorteile bietet diese Methode? Und wie sieht es mit den Anwendungen aus? Wir haben uns das genauer angesehen.<\/p>\n

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Bild: VRC Metal Systems<\/p><\/div>\n

Vorteile und Limitierungen vom Kaltgasspritzen im 3D-Druck<\/h3>\n

Einer der Hauptvorteile des Kaltgasspritzens gegen\u00fcber dem thermischen Spritzen besteht darin, dass die Temperatur nicht \u00fcber 800 Grad steigt und es daher f\u00fcr temperaturempfindliche (einschlie\u00dflich nanostrukturierter) und sauerstoffempfindliche Materialien (wie Titan und Aluminium, die beide oxidieren) verwendet werden kann, da die Partikel nicht schmelzen. Au\u00dferdem ist die Produktionszeit kurz – k\u00fcrzer als bei SLM, EBM und LMD – und die Produktgr\u00f6\u00dfenliste unbegrenzt. Au\u00dferdem kann das Kaltgasspritzen mit einer Reihe verschiedener Metalle und deren Verbindungen durchgef\u00fchrt werden. Dazu geh\u00f6ren Aluminium, Nickel, Kupfer, Stahl und Titan, aber auch Edelmetalle – Silber, Gold und Platin – und feuerfeste Materialien. Dar\u00fcber hinaus hat die additive Fertigung durch Kaltgie\u00dfen einen besonderen Vorteil bei der Reparatur korrodierter oder besch\u00e4digter Teile, insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie<\/a>.<\/p>

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Die gr\u00f6\u00dfte Einschr\u00e4nkung des Kaltgasspritzverfahrens ist jedoch die restriktive Teilegeometrie, die geringe Dichte und Genauigkeit sowie die Materialverspr\u00f6dung. Im Vergleich zu anderen 3D-Druckverfahren<\/a> sind die M\u00f6glichkeiten \u00e4u\u00dferst begrenzt, und die Maschinen werden nur von wenigen Herstellern angeboten. Die Produkte m\u00fcssen nach der Herstellung gefr\u00e4st werden, um die Oberfl\u00e4chen zu gl\u00e4tten und die Kanten f\u00fcr eine optimale Form zu sch\u00e4rfen.<\/p>\n

\"Parts

Mit Kaltgasspritzverfahren hergestellte Teile (Bild: Impact Innovations)<\/p><\/div>\n

Unternehmen und Anwendungen<\/h3>\n

Zu den Unternehmen, die die additive Fertigung durch Kaltgasspritzen anbieten, geh\u00f6rt SpEE3D mit seiner patentierten „Supersonic Particle Deposition“, die 1000-mal schneller ist als der herk\u00f6mmliche 3D-Metalldruck (z. B. Binder Jetting<\/a> und LPBF<\/a>) und vom WarpSPEE3D 3D-Metalldrucker angeboten wird. Nach Angaben des Unternehmens ist es durch den Einsatz dieser Technologie der einzige Hersteller, der Teile zu \u00e4hnlichen Kosten wie Gussteile und weitaus g\u00fcnstiger als CNC-Teile anbieten kann. Ein weiterer bekannter Hersteller ist Impact Innovations, ein deutsches Unternehmen, das sich auf Kaltgasspritzl\u00f6sungen konzentriert und Kaltgasspritzsysteme einschlie\u00dflich Kaltgasspritzpistole, Pulverf\u00f6rderer, Bedienfeld, Wasserk\u00fchlung und Pulvervorw\u00e4rmer verkauft. VRC Metal Systems hat ein eigenes Angebot mit einem mobilen Kaltgasspritzsystem und mehreren integrierten L\u00f6sungen mit CNC. Einige Firmen, wie H\u00f6gan\u00e4s aus Schweden, konzentrieren sich auf die Pulverproduktion f\u00fcr diese Technologie.<\/p>\n

Und auch wenn es angesichts der relativ geringen Anzahl von L\u00f6sungen, die es gibt, wie eine Nische erscheinen mag, wurde sie bereits f\u00fcr einige ziemlich unglaubliche Anwendungen eingesetzt. So erhielt General Electric bereits 2009 einen Zuschuss vom Bundesministerium, um die Forschung zur Verbesserung moderner D\u00fcsentriebwerke zu finanzieren. Die erste Verwendung des Zuschusses war die Herstellung gro\u00dfer Turbofan-Triebwerke (eine Art von D\u00fcsentriebwerk, das f\u00fcr Turboantriebe verwendet wird), was zu „erheblichen“ Kosteneinsparungen f\u00fchrte. Die Technologie kann auch f\u00fcr die Herstellung von Gitterstrukturen zur Verst\u00e4rkung von Luft- und Raumfahrtkomponenten sowie f\u00fcr Raketenbrennkammern und -d\u00fcsen verwendet werden. Dies ist der Fall bei SPEE3D, das seine Technologie f\u00fcr alles von Raketen bis zu milit\u00e4rischen Anwendungen eingesetzt hat.<\/p>\n

Kannten Sie das Kaltgasspritzen bereits? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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