FEINE METALLPULVER ALS »HOT TOPIC«

Text: Thomas Masuch; Fotos: LPW, Höganäs, Linde

Beste Zutaten sind in der Gastronomie die Basis für hochwertige Gerichte. In der Additiven Fertigung bilden Metallpulver die Zutaten für innovative und verlässliche Bauteile. Die Herstellung und der Markt des feinen Pulvers haben inzwischen auch zahlreiche internationale Konzerne auf den Geschmack gebracht und damit die Dynamik der Branche weiter verstärkt.

Vor zwei Jahren startete auch der deutsche Traditionskonzern Linde mit seinem »Global Development Center Additive Manufacturing« (GDC) in Unterschleißheim im Norden von München. Für den Konzern mit rund 17 Milliarden Euro Umsatz im Jahr war »Additive Fertigung ein Hot Topic«, so Pierre Forêt, der bei Linde das GDC aufgebaut hat und leitet.

Dabei hatte der Lieferant von Industriegasen schon seit Jahren Berührungen mit der Welt des metallischen 3D-Drucks: Argon und Stickstoff von Linde durchströmen zahlreiche Pulververdüsungsanlagen weltweit. Aber auch in den Innenräumen von additiven Anlagen finden sich Gase von Linde. 

»Der Materialpreis ist ein sehr wichtiger Faktor geworden.«

 

MARKTEINTRITT DER GROSSEN

Da Linde zahlreiche Materialhersteller weltweit beliefert, konnte Forêt in erster Reihe die Entwicklung der Branche mitverfolgen. »Früher war der Materialmarkt von vielen kleineren Produzenten geprägt. Jetzt treten die großen Konzerne in den Markt ein.« Diese bringen teilweise ein großes Know-how aus der traditionellen Herstellung von Metallpulver für Sinterverfahren mit. Zusammen mit den großen finanziellen Möglichkeiten würden sie laut Forêt die Entwicklung der gesamten Branche zu mehr Qualität und mehr Volumen deutlich beschleunigen.

Auch für den schwedischen Konzern Höganäs, der jährlich 500.000 Tonnen Metallpulver für unterschiedliche Anwendungen liefert, ist das Wachstum der Metalle für die Additive Fertigung (kurz: AM) inzwischen »sehr spannend«, so Rachel Spieczny, Lead Consultant Additive Manufacturing bei Höganäs. Als Grund dafür sieht Spieczny das exponentielle Wachstum der Produktionsmenge in den vergangenen sechs bis 12 Monaten.

Gleichzeitig hat sich auch die Zahl der verfügbaren Metalle deutlich erhöht. Gerade die aus der traditionellen Zerspanung bekannten Nickellegierungen und Werkzeugstähle haben laut Forêt die Akzeptanz von Additiver Fertigung besonders im Mittelstand gesteigert und zu zahlreichen neuen Anwendungen geführt.

KEIN MAKE-UP IN DER PRODUKTION

Eine neue Pulverfabrik mit einer Kapazität von bis zu 1.000 Tonnen im Jahr entsteht gerade im englischen Widnes bei Liverpool. Der britische Pulverhersteller LPW wird hier bis Ende 2017 eine über 9.000 m² große Anlage einweihen, die dann die weltweit größte Produktionsstätte für AM-Pulver sein soll und auch im Bereich Pulverqualität ganz neue Maßstäbe setzen will.

Für Chief Operating Officer Ben Ferrar spielt die qualitative Weiterentwicklung die zentrale Rolle für die nächsten Jahre. »Die Anwender erreichen immer höhere Produktionslevel. Künftige Innovationen werden deshalb vor allem durch höhere Qualität bereits existierender Metallpulver entstehen.« Für den international agierenden Pulveranbieter LPW mit 100 Mitarbeitern und einer aktuellen jährlichen Liefermenge von 200 Tonnen AM-Pulver geht es unter anderem darum, die Verunreinigungen in den Pulvern noch weiter zu reduzieren. »Deshalb wird es zum Beispiel für die Beschäftigten in Bereichen der Reinraumproduktion nicht erlaubt sein, Make-up oder Schmuck zu tragen.« So soll dann in Widnes laut Ben Ferrar das reinste Pulver weltweit hergestellt werden.

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Das Streben nach einer höheren Materialqualität beschränkt sich indes nicht mehr auf den Produktionsprozess. »Die Verdüsung ist nur die erste Etappe«, erklärt Pierre Forêt. Wichtig sei zudem auch das Handling des Pulvers. So gebe es zum Beispiel allein bei der Verpackung zahlreiche Strategien vom einfachen Plastikbeutel bis zum mit Schutzgas gefüllten Behältnis.

Auch für Ben Farrar von LPW ist Pulver- Handling eines der entscheidenden Themen für AM, »da jeder Prozessschritt das Pulver verändern kann.« Auf der formnext wird das britische Unternehmen seine ganzheitliche Lösung vorstellen, die sämtliche Prozessschritte von der Bestellung über den Transport und die Auf bewahrung bis zur Materialanalyse einschließt und bei jedem gefertigten Bauteil die Herkunft des verwendeten Pulvers nachvollziehbar macht.

PREISVERFALL VON 50 PROZENT MÖGLICH

Wenn durch neue Anlagen mehr Volumen auf den Markt kommt, kann dies auch zu Veränderungen beim Materialpreis führen. Einen Preisverfall von 50 Prozent und mehr kann sich Forêt für bestimmte Metallpulver in den nächsten Jahren durchaus vorstellen. Rachel Spieczny konnte hier eine veränderte Wahrnehmung der Anwender feststellen. »Während beim AM bis zuletzt noch Prototyping im Fokus stand, spielte der Preis für die Entscheider keine zentrale Rolle.« Das habe sich nun geändert. Neben der Qualität ist der »Materialpreis ein sehr wichtiger Faktor geworden«.

Auch Linde profitiert vom Wachstum im Markt: Eine höhere Produktionsmenge bedeutet auch einen höheren Absatz an Industriegasen. So sind beispielsweise für die Produktion von Titanpulver große Mengen von Argon notwendig. Eine Pulververdüsungsanlage wird zeitweise von bis zu 2.500 m³/h des Edelgases durchströmt. So verursacht allein das Gas einen nicht unerheblichen Teil der Produktionskosten.

Um die Produktion effizienter zu gestalten, entwickelt Linde mit seinen Kunden ein Recyclingsystem für Argon. Das würde zwar den Absatz schmälern, erklärt Forêt, »aber es ist auch unser Interesse, dass die ganze Industrie weiter vorankommt.«

Mehr Infos unter:

  • Höganäs / Linde AG / LPW auf der formnext 2017: 3.0-G10 / 3.0-E91 / 3.1-D48