Damaszenerstahl aus dem 3D-Drucker

herbert

MF Ehrenmitglied
Eben machte ich bei einer Quizsendung im Fernseher brain-draining, da hörte ich, dass in einer Kooperation zwischen dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf und dem Institut für Lasertechnik der RWTH Aachen eine Verfahren zur Herstellung eines Damaszenerstahls im 3-D-Druck entwickelt worden war:
Damaszener Stahl aus dem 3D-Drucker
Spannend, ich habe mich zu dem Artikel vorgekämpft, man kann ihn für schlappe 38 USD kaufen. muß mich da mal registrieren. Sind 17 Seiten, interessiert mich schon.
Nur mal so als Hinweis.
Vielleicht habt Ihr ähnliches schon mal gehört.
 

Rock'n'Roll

MF Ehrenmitglied
Schon extrem, wie die Entwicklung weitergeht: „Damit können wir bereits während des 3D-Drucks gezielt die Mikrostruktur der einzelnen Schichten verändern, sodass das finale Bauteil die gewünschten Eigenschaften erhält – und dies ganz ohne nachträgliche Wärmebehandlung des Stahls“

R'n'R
 

rocco26

Premium Mitglied
Hi Herbert,
was du so immer ausfindig machst! Ich bin da ja eher sehr skeptisch. Aber wie das so beschrieben wird, handelt es sich ja nicht so wirklich um ein Druckverfahren. Ich denke da eher an
Laserschweißtechnik. Wenn das so präzise zu steuern ist, dass sogar die Gefüge manipuliert werden, ist das schon interessant! Du wirst uns mit deiner Expertise vielleicht Erhellendes berichten.
Schönen Abend! rocco26
 

herbert

MF Ehrenmitglied
Hab den Artikel inzwischen gekauft. Fast 20 Seiten. Muss ich mich erstmal hindurcharbeiten.
Klar, das ist der Anfang, aber den Methoden der "Additiven Fertigung" stehe ich abwartend optimistisch gegenüber. Ich habe letztes Jahr im September einen Vortrag von dem Geschäftsführer von toolcraft gehört, und da war ich erst mal hin und weg.

vor einigen Jahren (18 Jahre?) hatten wir einmal in einer kleinen Gruppe von Forumiten ein Sinterpressverfahren für damaszierte Stähle ausprobiert, Markus Balbach hat sich sogar damals mit dem Gedanken getragen, so eine Maschine zu kaufen. Das war auch eine innovative Sache, aber wegen der Anwendung ja nur in kleinem Umfang.
Und noch davor habe ich mit anderen Leuten versucht, Sprengtechnisch harte Stähle mit einer duktilen Trägerschicht zu verbinden. Theoretisch gehts, aber der Nutzen und der Aufwand stehen in keinem Verhältnis.

Dennoch, mal interessant zu sehen, was möglich ist. Und das Max-Planck-Institut in Düsseldorf hat ein erstklassiges Renommée.
ich komme nach dem Durcharbeiten des Artikels mal wieder darauf zurück.
 

Fusiologe

Mitglied
Ich denke, dass das Drucken von metallischen Werkstoffen immer ausgereifter wird. Wenn das in diesem Tempo weiter geht, können sich bald professionelle Hersteller entsprechende Drucker leisten. In der Fahrradindustrie ist der 3D Druck schon angekommen. Als einer der ersten hat die Firma Firefly nicht durch andere Fügeverfahren herstellbare Teile gedruck. Kürzlich hat die Firma Falkenjagt einen kompletten Rennradrahmen aus Titan gedruckt (in 16 Stunden). Zum gedruckten Messer ist es da bestimmt nicht mehr weit. Wenn dann auch die Materialeigenschaften stimmen.
Ich freue mich schon auf Herberts Bericht über den Artikel.

Grüsse

Ulrich
 

Mekki

Mitglied
Wir haben in der Firma bereits 3D gedruckte mit konventionell hergestellten Stählen verglichen. Dazu wurde der konventionelle Stahl zuerst gepulvert und dann "verdruckt". Die so erreichbaren Eigenschaften hängen vor allem von der Qualität des Pulvers ab. Mehr als 80% der ursprünglichen Zugfestigkeit wurden nicht erreicht und auch viele andere Eigenschaften waren gemindert. Die Pulverherstellung ist teuer und das Drucken dauert lange. Dafür sind Geometrien möglich, die mit anderen Fertigungsverfahren nicht zugänglich sind. Die Oberflächen müssen aufwendig nachbearbeitet werden. ==> Für kleine Stückzahlen und komplizierte Geometrien geht das (Prototypen, Ersatzteile, ...).
 

Mekki

Mitglied
...In der Fahrradindustrie ist der 3D Druck schon angekommen. Als einer der ersten hat die Firma Firefly nicht durch andere Fügeverfahren herstellbare Teile gedruck. Kürzlich hat die Firma Falkenjagt einen kompletten Rennradrahmen aus Titan gedruckt (in 16 Stunden).
Luxusspielzeug - und damit wieder ein Beispiel für einen völlig sinnfreien Gebrauch neuer Techniken. Ein Spin-Off von Airbus hat schon vor einigen Jahren ein 50000 € (jawohl fünfzigtausend) eBike mit 3D gedrucktem Rahmen verkauft. In von strenger Wirtschaftlichkeit getriebenen Märkten braucht man damit natürlich nicht anzuklopfen.
 

Fusiologe

Mitglied
Luxusspielzeug - und damit wieder ein Beispiel für einen völlig sinnfreien Gebrauch neuer Techniken. Ein Spin-Off von Airbus hat schon vor einigen Jahren ein 50000 € (jawohl fünfzigtausend) eBike mit 3D gedrucktem Rahmen verkauft. In von strenger Wirtschaftlichkeit getriebenen Märkten braucht man damit natürlich nicht anzuklopfen.
Vielleicht nicht jetzt aber irgend wann in der Zukunft wird das Drucken von unterschiedlichsten Teilen die Normalität sein (Ersatzteile).
Jetzt ist das noch Spielzeug für die mit dem dicken Geldbeutel.
Trotzdem macht das Spaß.
 

herbert

MF Ehrenmitglied
@Mekki sehr interessant. Ich war anfangs auch extrem skeptisch, aber ich gewinne der additiven Fertigung immer mehr ab. Und mal sehen, welche Fortschritte da möglich werden.
Leider ist es immer so, dass neue Technologien zuerst immer den dicken Geldbeutel erfordern, und später erst massentauglich werden. Ich denke mal an die Mobiltelefone. Anfangs waren das so große Dinger wie Autoradios mit einem Telefonhörer, das nahm man auch immer aus dem Auto raus und trug dann so ein Gerät am Bügel mit sich, stellte es auf den kleinen Tischchen im Strassencafe gut sichtbar ab.
Man sah damit (selten) Topmanager, häufiger Zuhälter, so gut wie nie einen Normalo. Und heute, oft haben die Leute zwei oder mehr.
Vieles hat groß, klobig, teuer und kompliziert angefangen.
In diesen merkwürdigen von Corona gebeutelten Zeiten bleibt einem nur noch, an Fortschritt etwas zu glauben...
 

Hamurra-e

Mitglied
Die frage die mir hier in den Sinn kommt: wie sieht es mit der Materialdichte aus? Kann mir nicht vorstellen, dass es so dicht ist wie Pulverstahl oder gegossen.
 

herbert

MF Ehrenmitglied
Na ja, das Material geht in den Schmelzfluss, das sollte wohl schon dicht sein. Werden sehen nach der Lektüre. Werde aber auf den Aspekt Dichte achten, Hugh.
 

Mekki

Mitglied
Die frage die mir hier in den Sinn kommt: wie sieht es mit der Materialdichte aus? Kann mir nicht vorstellen, dass es so dicht ist wie Pulverstahl oder gegossen.
Wir haben global >99,5 % der normalen Dichte ermittelt. Das Problem ist eher das völlig andere Gefüge und sogenanntes "Überkorn", d.h. Agglomerate die sich in der Schüttung bilden.
Na ja, das Material geht in den Schmelzfluss, das sollte wohl schon dicht sein. Werden sehen nach der Lektüre. Werde aber auf den Aspekt Dichte achten, Hugh.
Die globale Dichte ist schon OK, störend sind isolierte lokale Defekte, insbesondere bei dünnwandigen Bauteilen oder an der Oberfläche. Im Prinzip das gleiche Problem, dass der Ingenieurkeramik immer wieder auf die Füße gefallen ist. Jeder härter und spröder der Werkstoff, desto kritischer wirken sich lokale Fehlstellen aus.
 

herbert

MF Ehrenmitglied
Sehr interessante Aspekte, Mekki. Ich glaube, soweit sind die noch nicht. Aber, wie gesagt, mal lesen am Wochenende. Ich glaube, das wird hier dann eine sehr interessante Diskussion.
Mekki, Du scheinst ja schon ein gerüttelt Maß an Erfahrung mit solchen Methoden zu haben. Ich bin da sehr neugierig. Denn da hast Du völlig Recht, neben den theoretisch zu erwartenden Werkstoffausbildungen gehören die Aspekte der Fertigung von Bauteilen.
also, bis demnächst.
 

Mekki

Mitglied
Auch Schneidwerkzeuge kann mit Sicherheit vorteilhaft additiv fertigen. Nur muss man zuvor alten Denkballast abwerfen. Wenn ich "Damaszener Stahl" lese, weiß ich sofort, dass das noch nicht passiert ist.
 

rocco26

Premium Mitglied
Damast wird ja schon länger gedruckt. Bandstahlherstellung ist ja sowas in der Art. Bei schweren und großen Bauteilen dürften Grenzen sein. Da, wo heute mit Randzonenhärtung und
definierter Einkohlungsschicht gearbeitet wird, mit permanenter Überwachung des C-Gehaltes. Prozessgas Methanol. Schutzgas N. Da wird wohl durch Druckverfahren wenig zu machen
sein. Für Kleinteile bin ich mal gespannt. ;)
Stahlhart02.jpg
 

Mekki

Mitglied
Damast wird ja schon länger gedruckt. Bandstahlherstellung ist ja sowas in der Art. .
Ich glaube Du verwechselt da etwas. 3D-Druck, alias additive Fertigung, von Metallteilen ist ein Verfahren, dass mit Pulvern und Laserstrahlung arbeitet. Bei der Flachstahlherstellung werden (erhitzte) Metallbänder gewalzt. Die walzplattierten Damasttapeten sind letzteres.
 

rocco26

Premium Mitglied
Ja klar Mekki, mein Ansatz ist der folgende: unter Hitze und Druck (hier vereinfacht Presskraft) werden bei der Herstellung von Bandstahl Materialien zusammengeführt und verbunden. Ich würde das auch unter Schweißverbindung verbuchen. Das ist ein Additives Verfahren. Wenn ich nun Pulver und die Energie eines Lasers nutze, ist es auch ein Schweißverfahren, verbunden mit einem kurzen Prozess der Aufschmelzung.
Aus dieser Logik heraus hab ich das so in den Raum gestellt. Gerne weiter fragen! rocco26