Oxidation erschwert die Verarbeitung von Metall. Das Laser Zentrum Hannover erforscht nun die additive Fertigung und das Löten unter sauerstofffreier Atmosphäre.
Anlage für die Untersuchung des Laserstrahllötens in sauerstofffreier Atmosphäre.
LZH
Für das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen und für das Laserstrahlhartlöten untersuchen Forschende des Laser Zentrum Hannover (LZH) die Produktion in einer sauerstofffreien Umgebung. Dafür führen sie während der Produktion ein Argon-Schutzgas mit einem kleinen Anteil Silan zu. Das Silan reagiert mit dem Sauerstoff der Umgebung und es entsteht eine XHV-adäquate Atmosphäre, also eine Atmosphäre mit einem so geringen Sauerstoffgehalt wie in einem extrem hohen Vakuum. Dieser Ansatz zum Ausschließen von Sauerstoff ist laut den Forschenden wesentlich wirtschaftlicher als die Umsetzung eines technischen Vakuums.
In einem neu entwickelten Lötprozess brechen die Forschenden zudem Oxidschichten auf der Metalloberfläche nicht wie üblich mit umwelt- oder gesundheitsschädlichen Flussmitteln auf, sondern mit einer ns-gepulsten Laserstrahlquelle. Die Forschenden konnten bereits zeigen, dass sich die Oxidschicht auf Aluminiumlegierungen unter sauerstofffreier Atmosphäre dauerhaft entfernen und mit einem artgleichen Lotwerkstoff benetzen lässt.
Titanpulver im 3-D-Druck verarbeitet
Auf einer eigens dafür entwickelten Anlage für das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen untersuchen die Forschenden außerdem, wie sich Titanpulver (Ti-6Al-4V) in sauerstofffreier Atmosphäre verarbeiten lassen. An dem Sonderforschungsbereich beteiligen sich neben dem LZH die Leibniz Universität Hannover, die Technische Universität Clausthal und die Universität Paderborn.