VBN Components bringt Vibenite 500 auf den Markt: reines Wolfram, 3D-gedruckt mit einer Dichte von über 99,7%
Das schwedische Unternehmen VBN Components hat Vibenite 500 eingeführt, ein Material auf Basis von reinem Wolfram für die additive Fertigung mittels Elektronenstrahlschmelzen im Pulverbett (PBF-EB). Das Material erreicht eine relative Dichte von über 99,7% und eine Härte von etwa 400 HV2, so die vom Unternehmen mitgeteilten Daten.
Die Markteinführung ist das Ergebnis eines fünfzehnmonatigen Entwicklungsprogramms, das von der Swedish Energy Agency finanziell unterstützt wurde. VBN hat bereits mit der Auslieferung an die ersten Kunden begonnen und konzentriert sich auf Anwendungen, die Hochtemperaturbeständigkeit und Strahlungsabschirmung erfordern.
- Relative Dichte: >99,7%
- Härte: ~400 HV2
- Verfahren: PBF-EB (Elektronenstrahlschmelzen)
- Zielanwendungen: hohe Temperaturen und Strahlungsabschirmung
Die Herausforderungen von Wolfram in der additiven Fertigung
Wolfram bietet außergewöhnliche Eigenschaften für extreme Anwendungen, aber genau diese Eigenschaften machen es schwierig, es mit traditionellen und additiven Techniken zu verarbeiten.
Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt unter den reinen Metallen, eine hohe Dichte und eine außergewöhnliche Wärmebeständigkeit. Diese Eigenschaften machen es ideal für extreme Betriebsumgebungen und für die Strahlungsabschirmung.
Dieselben Eigenschaften schaffen jedoch erhebliche produktionstechnische Hindernisse. Das Material ist anfällig für Sprödbruch und erfordert komplexe thermische und mechanische Prozesse. Die Herstellung komplexer Geometrien mit konventionellen Methoden ist mit hohen Kosten verbunden, insbesondere bei kleinen Kanälen, dünnen Wänden oder begrenzten Chargen.
In der additiven Fertigung können starke thermische Schwankungen während des Schmelzens Eigenspannungen und Defekte erzeugen. Die Wahl der Technologie und der Prozessparameter wird dadurch entscheidend.
Der Vorteil des PBF-EB-Prozesses
Der Elektronenstrahlprozess arbeitet unter Vakuumbedingungen mit Vorwärmung des Pulverbetts; diese Merkmale sind für die Verarbeitung refraktärer Materialien wie Wolfram nützlich.
Vibenite 500 wurde speziell für den PBF-EB-Prozess entwickelt, bei dem ein Elektronenstrahl das auf der Bauplattform verteilte Metallpulver selektiv schmilzt. Der Prozess läuft in einer Vakuumumgebung ab und beinhaltet eine deutliche Vorwärmung des Pulverbetts.
Diese Bedingungen können die thermische Handhabung schwer verarbeitbarer Materialien erleichtern, indem sie thermische Gradienten und Eigenspannungen reduzieren. Die von VBN Components erreichte Dichte von über 99,7% weist auf eine wirksame Kontrolle des Konsolidierungsprozesses hin.
Der PBF-EB-Prozess unterscheidet sich von Laserprozessen (PBF-LB) durch die Verwendung eines Elektronenstrahls als Energiequelle, die Vakuumumgebung und im Allgemeinen höhere Prozesstemperaturen. Diese Merkmale können die Eigenspannungen in refraktären Materialien reduzieren.
Anwendungen in Entwicklung: Abschirmungen und hohe Temperaturen
VBN hat die Lieferungen an Kunden aufgenommen und erprobt Anwendungen im Bereich der Strahlungsabschirmung, wo Wolfram Vorteile gegenüber traditionellen Legierungen bietet.
Das Unternehmen hat den Beginn der Lieferung von Komponenten an die ersten Kunden bestätigt, ohne jedoch eine vollständige Liste der kommerziellen Anwendungen oder der angewandten Qualifizierungskriterien bereitzustellen. Die Hauptanwendungen betreffen Bereiche, die Hochtemperaturbeständigkeit und Strahlungsabschirmung erfordern.
Ulrik Beste, technischer Leiter von VBN Components, erwähnte Vergleichstests mit Referenz-Sinterlegierungen wie B777 Grade 3, die für Abschirmungsanwendungen verwendet werden. Reines Wolfram bietet überlegene Abschirmungseigenschaften aufgrund seiner höheren Dichte im Vergleich zu Legierungen.
Die Möglichkeit, komplexe Geometrien mittels 3D-Druck herzustellen, könnte neue Konstruktionsmöglichkeiten eröffnen. Integrierte Kühlkanäle, optimierte Gitterstrukturen und Formen, die mit traditionellen Bearbeitungsverfahren nicht erreichbar sind, werden realisierbar.
Industrielle Perspektiven
Die Einführung von Vibenite 500 stellt einen konkreten Schritt zur Industrialisierung des 3D-Drucks von reinem Wolfram dar. Die Leistungsdaten bleiben hauptsächlich die vom Hersteller angegebenen, und es wird notwendig sein, unabhängige Validierungen und großflächige Anwendungen abzuwarten, um das Potenzial des Materials vollständig zu bewerten.
Die Unterstützung durch die Swedish Energy Agency deutet auf ein strategisches Interesse an Technologien hin, die in hochkritischen Bereichen Anwendung finden können. Die Verfügbarkeit eines qualifizierten Materials und zuverlässiger Lieferanten ist ein Schlüsselelement für die industrielle Einführung.
Die additive Fertigung von Wolfram bleibt ein technisch anspruchsvolles Feld, doch die von VBN Components gezeigten Fortschritte deuten darauf hin, dass industriell tragfähige Lösungen entstehen.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Fragen & Antworten
Was ist Vibenite 500 von VBN Components?
Vibenite 500 ist ein neues Material auf Basis von reinem Wolfram für die additive Fertigung, das vom schwedischen Unternehmen VBN Components entwickelt wurde. Es erreicht eine relative Dichte von über 99,7% und eine Härte von etwa 400 HV2, laut den vom Unternehmen mitgeteilten Daten.
Welches 3D-Druckverfahren verwendet Vibenite 500?
Vibenite 500 wurde speziell für das PBF-EB-Verfahren entwickelt, also das Pulverbett-Schmelzen mit Elektronenstrahl. Dieses Verfahren arbeitet unter Vakuum mit Vorheizung des Pulverbetts, Bedingungen, die für die Handhabung refraktärer Materialien wie Wolfram nützlich sind.
Für welche Anwendungen ist in 3D gedrucktes reines Wolfram gedacht?
VBN Components konzentriert sich auf Anwendungen, die Hochtemperaturbeständigkeit und Strahlungsabschirmung erfordern. Wolfram besitzt den höchsten Schmelzpunkt unter den reinen Metallen und eine hohe Dichte, ideale Eigenschaften für extreme Betriebsumgebungen.
Wie lange dauerte die Entwicklung von Vibenite 500 und wer hat sie finanziert?
Das Entwicklungsprogramm dauerte fünfzehn Monate und wurde von der Swedish Energy Agency finanziell unterstützt. VBN hat bereits die Lieferungen an die ersten Kunden aufgenommen.
Warum ist Wolfram schwer mit der additiven Fertigung zu bearbeiten?
Wolfram ist anfällig für Sprödbrüche und erfordert komplexe thermische und mechanische Verfahren. In der additiven Fertigung können starke Temperaturschwankungen während des Schmelzens Eigenspannungen und Defekte erzeugen, was die Wahl der Technologie und der Prozessparameter entscheidend macht.
